Comment fabriquer une pompe à chaleur de vos propres mains à partir d'un vieux réfrigérateur: dessins, instructions et conseils de montage

Types d'échangeurs de chaleur

Dans la désignation de type de l'échangeur de chaleur de la pompe à chaleur, le premier indicateur détermine la méthode d'agencement du circuit externe du système d'alimentation en chaleur, et le second - le dispositif du circuit interne.

"L'eau l'eau"

Dans les échangeurs de chaleur de ce type, la chaleur est prélevée sur des masses d'eau (puits, rivière, lac, etc.), l'énergie solaire ou d'autres objets.Dans le circuit primaire circule un fluide caloporteur - de l'eau, ou un autre liquide. La circulation s'effectue en créant une pression grâce à l'installation d'une pompe.

Le circuit peut être fermé ou ouvert, l'option à choisir est déterminée par le type de liquide de refroidissement. Dans la pompe à chaleur, dans le circuit interne, circule du fréon qui, recevant de l'énergie du circuit externe, s'évapore, pénètre dans le condenseur, où il transfère la chaleur reçue au liquide de refroidissement du consommateur.

"Eau - air"

Dans ce type d'échangeurs de chaleur, l'énergie collectée dans le circuit externe, dans lequel circule le liquide (eau ou autre vecteur énergétique), entre dans les échangeurs de chaleur de la pompe à chaleur, où elle est transférée à l'air intérieur.

"Aérien - aérien"

Dans les échangeurs de chaleur de ce type, le circuit externe est situé à l'extérieur du bâtiment, c'est l'évaporateur dans cette conception de pompe. La chaleur de l'air extérieur chauffe le réfrigérant, qui s'évapore. De plus, en passant par le compresseur, il est comprimé et pénètre dans l'unité intérieure - le condenseur, situé à l'intérieur du bâtiment. Le condenseur dégage de la chaleur dans l'air à l'intérieur de la pièce dans laquelle il se trouve, le réfrigérant pénètre à nouveau dans l'évaporateur.

"Air - eau"

Dans ce type d'échangeur de chaleur, l'énergie thermique est prélevée sur l'air extérieur. L'air entre dans le compresseur, où sa température augmente sous l'action de la pression, après quoi il pénètre dans l'échangeur de chaleur. Dans l'échangeur de chaleur, l'air fourni est condensé et l'énergie est transférée au vecteur énergétique du système de chauffage du consommateur.

"L'eau de terre"

Les échangeurs de chaleur de ce type sont basés sur l'obtention de l'énergie de la terre et son transfert aux consommateurs. La saumure (antigel) circule dans un circuit externe fermé situé sous le niveau de congélation.La circulation est réalisée en installant une pompe. La saumure entre dans le condenseur de la pompe à chaleur, où elle transfère l'énergie reçue au réfrigérant, qui à son tour la transfère au système de chauffage du consommateur par condensation dans l'échangeur de chaleur de la pompe.

"Terre - air"

Dans ce type d'échangeurs de chaleur, l'énergie thermique reçue par la saumure circulant dans le circuit externe, qui est situé sous la surface de la terre, est transférée à l'air intérieur dans les chambres de l'échangeur de chaleur.

Comment fabriquer une pompe à chaleur de vos propres mains à partir d'un vieux réfrigérateur

Avant de procéder à la fabrication d'une pompe à chaleur, il est nécessaire de sélectionner une source de chaleur et de résoudre le problème avec le schéma de fonctionnement de l'installation. En plus du compresseur, vous aurez besoin d'autres équipements, ainsi que d'outils.Mise en place de schémas et de dessins. Pour installer une pompe à chaleur, il faut creuser un puits, car la source d'énergie doit être souterraine. La profondeur du puits doit être telle que la température de la terre soit d'au moins 5 degrés. A cet effet, tous les réservoirs conviennent également.

Les conceptions des pompes à chaleur sont similaires, donc quelle que soit la source de chaleur, vous pouvez utiliser presque tous les schémas trouvés sur le net. Lorsque le schéma est sélectionné, il est nécessaire de compléter les dessins et d'y indiquer les dimensions et les jonctions des nœuds.

Comme il est assez difficile de calculer la puissance de l'installation, vous pouvez utiliser les valeurs moyennes. Par exemple, une habitation à faible perte de chaleur nécessitera un système de chauffage d'une puissance de 25 watts par mètre carré. mètre. Pour un bâtiment bien isolé, cette valeur sera de 45 watts par mètre carré. mètre. Si la maison a des pertes de chaleur suffisamment élevées, la puissance d'installation doit être d'au moins 70 W par m². mètre.

Sélection des détails requis. Si le compresseur retiré du réfrigérateur est cassé, il est préférable d'en acheter un nouveau. Il n'est pas recommandé de réparer l'ancien compresseur, car à l'avenir, cela pourrait nuire au fonctionnement de la pompe à chaleur.

Une vanne thermostatique et des équerres en L de 30 cm seront également nécessaires pour fabriquer l'appareil.
De plus, vous devrez acheter les pièces suivantes :

• récipient en acier inoxydable scellé d'un volume de 120 litres;
• récipient en plastique d'un volume de 90 litres;
• trois tuyaux en cuivre de diamètres différents ;
• tuyaux en plastique.

Pour travailler avec des pièces métalliques, vous aurez besoin d'une machine à souder et d'une meuleuse.

Assemblage des unités et installation de la pompe à chaleur

Tout d'abord, vous devez installer le compresseur sur le mur à l'aide de supports. L'étape suivante consiste à travailler avec le condensateur. Le réservoir en acier inoxydable doit être divisé en deux parties à l'aide d'un broyeur. Une bobine de cuivre est montée dans l'une des moitiés, puis le récipient doit être soudé et des trous filetés y sont pratiqués.

Pour fabriquer un échangeur de chaleur, vous devez enrouler un tuyau en cuivre autour d'un récipient en acier inoxydable et fixer les extrémités des spires avec des rails. Joignez les transitions de plomberie aux conclusions.

Il est également nécessaire de fixer un serpentin au réservoir en plastique - il agira comme un évaporateur. Fixez-le ensuite à la section murale avec des supports.

Dès que le travail avec les nœuds est terminé, vous devez sélectionner une vanne thermostatique. La conception doit être assemblée et remplie de système de fréon (la marque R-22 ou R-422 convient à cet effet).

Connexion au dispositif d'admission. Le type d'appareil et les nuances de connexion dépendront du schéma:

• "Eau-Terre". Le collecteur doit être installé sous la ligne de gel du sol.Il faut que les tuyaux soient au même niveau.
• "Eau-air". Un tel système est plus facile à installer, car il n'est pas nécessaire de forer des puits. Le collecteur est monté n'importe où près de la maison.
• "L'eau l'eau". Le collecteur est constitué de tuyaux en métal-plastique, puis placé dans un réservoir.

Vous pouvez également installer un système de chauffage combiné pour chauffer votre maison. Dans un tel système, la pompe à chaleur fonctionne simultanément avec la chaudière électrique et est utilisée comme source de chauffage supplémentaire.

Il est tout à fait possible de monter soi-même une pompe à chaleur pour chauffer une maison. Contrairement à l'achat d'une installation prête à l'emploi, cela ne nécessitera pas de coûts financiers importants et le résultat plaira certainement.

Principe d'opération

Tout l'espace qui nous entoure est de l'énergie - il suffit de savoir comment l'utiliser. Pour une pompe à chaleur, la température ambiante doit être supérieure à 1C°. Ici, il faut dire que même la terre en hiver sous la neige ou à une certaine profondeur retient la chaleur. Le travail d'une géothermie ou de toute autre pompe à chaleur repose sur le transport de la chaleur de sa source à l'aide d'un caloporteur vers le circuit de chauffage de la maison.

Schéma de fonctionnement de l'appareil par points :

• le caloporteur (eau, sol, air) remplit le pipeline sous le sol et le chauffe;
• puis le liquide de refroidissement est transporté vers l'échangeur de chaleur (évaporateur) avec transfert de chaleur ultérieur vers le circuit interne ;
• le circuit externe contient le réfrigérant, un liquide à bas point d'ébullition sous basse pression. Par exemple, fréon, eau avec alcool, mélange de glycol. A l'intérieur de l'évaporateur, cette substance est chauffée et devient un gaz ;
• le fluide frigorigène gazeux est envoyé au compresseur, comprimé sous haute pression et chauffé ;
• le gaz chaud pénètre dans le condenseur et là, son énergie thermique passe au caloporteur du système de chauffage domestique;
• le cycle se termine par la conversion du réfrigérant en liquide et celui-ci, en raison de la perte de chaleur, retourne dans le système.

Le même principe est utilisé pour les réfrigérateurs, de sorte que les pompes à chaleur domestiques peuvent être utilisées comme climatiseurs pour refroidir une pièce. En termes simples, une pompe à chaleur est une sorte de réfrigérateur avec l'effet inverse : au lieu de froid, de la chaleur est générée.

Le principe de fonctionnement de la pompe air-eau

Comme déjà mentionné, la principale source d'énergie thermique pour les installations de ce type est l'air atmosphérique. La base fondamentale du fonctionnement des pompes à air est la propriété physique des liquides à absorber et à libérer de la chaleur lors de la transition de phase d'un état liquide à un état gazeux, et vice versa. À la suite du changement d'état, la température est libérée. Le système fonctionne sur le principe d'un réfrigérateur à l'envers.

Pour utiliser efficacement ces propriétés du liquide, un fluide frigorigène à bas point d'ébullition (fréon, fréon) circule en circuit fermé dont la conception comprend :

• compresseur à entraînement électrique ;
• évaporateur soufflé par ventilateur ;
• soupape d'étranglement (expansion);
• Echangeur de chaleur à plaques;
• des tubes de circulation en cuivre ou en métal-plastique reliant les principaux éléments du circuit.

Le mouvement du réfrigérant le long du circuit est effectué grâce à la pression développée par le compresseur. Pour réduire les pertes de chaleur, les tuyaux sont recouverts d'une couche calorifuge en caoutchouc artificiel ou en mousse de polyéthylène avec un revêtement protecteur métallisé.En tant que réfrigérant, on utilise du fréon ou du fréon, qui peut bouillir à une température négative et ne gèle pas jusqu'à -40 ° C.

L'ensemble du processus de travail consiste en les cycles successifs suivants:

1. Le radiateur de l'évaporateur contient un réfrigérant liquide plus froid que l'air extérieur. Pendant le soufflage actif du radiateur, l'énergie thermique de l'air à faible potentiel est transférée au fréon, qui bout et passe à l'état gazeux. Dans le même temps, sa température augmente.
2. Le gaz chauffé entre dans le compresseur, où il se réchauffe encore plus pendant le processus de compression.
3. Dans un état comprimé et chauffé, la vapeur de réfrigérant est introduite dans un échangeur de chaleur à plaques, où le caloporteur du système de chauffage circule à travers le deuxième circuit. Étant donné que la température du liquide de refroidissement est bien inférieure à celle du gaz chauffé, le fréon se condense activement sur les plaques de l'échangeur de chaleur, dégageant de la chaleur au système de chauffage.
4. Le mélange vapeur-liquide refroidi pénètre dans le papillon des gaz, ce qui permet uniquement au réfrigérant liquide refroidi à basse pression de passer à l'évaporateur. Ensuite, tout le cycle est répété.

Pour augmenter l'efficacité du transfert de chaleur du tube, des ailettes en spirale sont enroulées sur l'évaporateur. Le calcul du système de chauffage, le choix des pompes de circulation et autres équipements doivent tenir compte de la résistance hydraulique et du coefficient de transfert thermique de l'échangeur à plaques de l'installation.

Présentation vidéo de l'appareil système et de son fonctionnement

Pompes à chaleur Inverter

La présence d'un onduleur dans le cadre de l'installation permet un démarrage en douceur de l'équipement et une régulation automatique des modes en fonction de la température extérieure. Ceci maximise l'efficacité de la pompe à chaleur en :

• réalisation de l'efficacité au niveau de 95-98%;
• réduire la consommation d'énergie de 20 à 25 % ;
• minimisation des charges sur le réseau électrique ;
• augmenter la durée de vie de l'installation.

En conséquence, la température intérieure est maintenue de manière stable au même niveau, quels que soient les changements météorologiques. Dans le même temps, la présence d'un onduleur complété d'une unité de commande automatisée assurera non seulement le chauffage en hiver, mais également l'apport d'air refroidi en été par temps chaud.

Dans le même temps, il convient de tenir compte du fait que la présence d'équipements supplémentaires entraîne toujours une augmentation de son coût et une augmentation de la période de récupération.

Types de pompes à chaleur pour le chauffage domestique

Il existe des pompes à chaleur à compression et à absorption. Les installations du premier type sont les plus courantes, et c'est cette pompe à chaleur qui peut être assemblée à partir d'un réfrigérateur ou d'un ancien climatiseur à l'aide d'un compresseur prêt à l'emploi.

Vous aurez également besoin d'un détendeur, d'un évaporateur, d'un condenseur. Pour le fonctionnement des installations d'absorption, un fréon absorbant est nécessaire.

Les pompes à chaleur sont le plus souvent assemblées à partir d'unités de climatiseurs et de réfrigérateurs. Ces conceptions artisanales sont simples, efficaces et si le maître possède les compétences nécessaires pour un tel travail, elles peuvent être réalisées en quelques jours seulement.

Selon le type de source de chaleur, les installations sont à air, géothermique, et également utilisant la chaleur secondaire (par exemple, les eaux usées, etc.). Un ou deux fluides caloporteurs différents sont utilisés dans les circuits d'entrée et de sortie, et en fonction de cela, on distingue les types d'équipements suivants :

• "air-air" ;
• "l'eau l'eau";
• "eau-air" ;
• "air-eau" ;
• "eau souterraine" ;
• "l'eau glacée".

Un système ne peut être efficace que s'il consomme moins d'énergie qu'il n'en fournit. Cette différence s'appelle le facteur de conversion.Cela dépend de nombreux facteurs, mais le plus important est la température des circuits d'entrée et de sortie du liquide de refroidissement. Plus la différence est grande, mieux le système fonctionne.

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La source de chaleur est l'air de la rue. Les unités sont connectées à des systèmes de chauffage de l'eau. Ils sont capables de fonctionner efficacement lorsque la température de l'air extérieur est supérieure à -25 degrés. La température de l'eau dans le système de chauffage peut atteindre 63 degrés

L'équipement est destiné au chauffage des bâtiments au détriment des ressources en eau. Il est installé dans des zones situées à proximité de réservoirs naturels. Les pompes à chaleur horizontales de ce type puisent l'énergie des couches inférieures de l'eau, et les pompes verticales sont conçues pour extraire la chaleur des eaux souterraines et des eaux souterraines.

L'installation professionnelle d'une pompe géothermique est un service coûteux, mais le coût est remboursé par de faibles coûts d'exploitation. Les installations diffèrent par leur fiabilité et leur sécurité accrues. Ils dépendent des conditions météorologiques et sont conçus pour être raccordés à des systèmes de chauffage à basse température, dont le chauffage par le sol.

Les unités génèrent de la chaleur tout en congelant simultanément de l'eau. En transformant 100 à 200 litres d'eau en glace, vous pouvez obtenir suffisamment d'énergie pour 1 heure de chauffage d'une maison de taille moyenne. Des capteurs solaires et un réservoir avec beaucoup d'eau propre sont nécessaires pour que le système fonctionne.

Pompe à chaleur air/eau

Schéma fonctionnel de plusieurs pompes à chaleur

Pompe à chaleur géothermique pour la maison

Pompe à chaleur "eau glacée"

Il n'existe pas de formules fiables pour calculer les performances des pompes à chaleur, car leur travail dépend de nombreux facteurs.

On ne peut pas s'attendre à ce qu'une installation thermique auto-assemblée soit aussi efficace qu'un équipement de production industrielle, mais elle est largement suffisante pour créer un système de chauffage supplémentaire économique.

Types de radiateurs faits maison du réfrigérateur

Selon le type de source d'énergie utilisée, les pompes à chaleur pour la maison sont divisées en types suivants :

• géothermie (ouverte et fermée);
• air.

Les unités utilisant des sources de chaleur secondaires sont généralement installées dans les entreprises, car leur cycle de fonctionnement est associé à la production d'énergie, ce qui nécessite une utilisation supplémentaire.

Dans les pompes géothermiques, la source d'énergie est le sol ou les eaux souterraines. Les appareils en circuit fermé sont divisés en:

1. Horizontal. Le collecteur qui collecte la chaleur se présente sous la forme d'anneaux ou de zigzags. Il est placé horizontalement dans des tranchées à une profondeur de plus de 1,3 m.La distance entre les tuyaux est d'environ 1,5 m.Ces pompes à chaleur sont utilisées pour chauffer une petite surface. Si le sol est sablonneux, la longueur du contour est augmentée de 2 p., car il n'est pas capable de retenir l'humidité.
2. Vertical. Diffère dans une disposition verticale d'un collecteur d'un collecteur de chaleur. La profondeur du puits est d'environ 200 m, ils sont remplis d'eau souterraine, qui dégage ensuite de la chaleur. Cette version du système est utilisée s'il n'y a aucune possibilité de son placement horizontal ou s'il y a une forte menace de dommages au paysage. 1 m de puits donne 50-60 W d'énergie, donc pour une pompe d'une puissance de 10 kW, il suffit de forer 170 m. Pour obtenir plus de chaleur, il faut faire plusieurs petits puits à une distance de 20 m de l'un l'autre.
3. Eau.La forme du collecteur est identique au type horizontal de la pompe à chaleur, mais il est situé au fond du réservoir, en dessous du niveau de congélation (profondeur - à partir de 2 m). Cette méthode d'installation du système est généralement moins coûteuse. Le coût dépend de l'emplacement du réservoir, de sa profondeur et du volume total d'eau.

Dans les pompes de type ouvert, l'eau utilisée pour l'échange de chaleur est rejetée dans le sol.

Le circuit des pompes à chaleur à eau est constitué de tuyaux en plastique, qui sont pressés au fond du réservoir à raison de 5 kg par 1 m de longueur. Tous les 13h Le circuit fournit environ 30 kW d'énergie. Si vous avez besoin d'un système d'une puissance de 10 kW, la longueur du circuit doit être d'au moins 300 m.Les avantages de la conception incluent la facilité d'installation et le faible coût. L'inconvénient est l'impossibilité de chauffer la pièce en cas de fortes gelées, car l'énergie n'est pas reçue.

Comme son nom l'indique, dans les pompes à chaleur à air, la source d'énergie est l'air. Ces unités conviennent aux zones à climat chaud, car à des températures inférieures à zéro, les performances seront considérablement réduites. Le principal avantage est l'absence de coûts matériels importants pour le forage de puits. Le système est situé à proximité de la maison.

L'efficacité d'une pompe dépend de son facteur de conversion, qui est la différence entre l'énergie d'entrée et de sortie. Le principal facteur influençant cette valeur est la température des circuits d'entrée et de sortie. Le système fonctionnera mieux si la différence entre ces paramètres est grande.

Types de pompes

Il existe différents types de pompes à chaleur, mais toutes sont basées sur le principe d'obtenir de la chaleur ou du froid en séparant l'énergie thermique et en la transférant. Un seul Frenette TN est différent. La méthode de cavitation pour obtenir de l'énergie thermique à l'aide d'un générateur hydrodynamique est un type de pompe à chaleur.

L'énergie thermique utilisée pour chauffer le bâtiment est le résultat de la conversion d'énergie effectuée par la pompe à chaleur. De plus, ils reçoivent de la chaleur sans brûler de combustible, mais en refroidissant l'environnement extérieur et en libérant de l'énergie thermique à l'intérieur de la pièce, c'est-à-dire dans ce cas, la loi de conservation de l'énergie est respectée : quelle quantité d'énergie thermique est prélevée dans l'environnement extérieur, la même quantité est libérée à l'intérieur du bâtiment. La plupart de ces appareils ménagers utilisent la chaleur du soleil, qui est stockée dans le sol, l'eau ou l'air.

Par conséquent, selon le type de circuit primaire, toutes les structures peuvent être divisées en air, sol et eau.

Selon le type de liquide de refroidissement (W - eau, D - sol) dans les circuits, les pompes peuvent être divisées en huit types :

• BB ;
• G-V ;
• G - air;
• air-B ;
• air-air;
• Dans les airs ;
• réfrigérant-B ;
• le liquide de refroidissement est l'air.

Ils peuvent également utiliser la chaleur de l'air extrait pour chauffer l'air soufflé, c'est-à-dire qu'ils peuvent fonctionner en mode de récupération.

Air-air

Le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur est similaire à celui utilisé dans un climatiseur en mode chauffage, mais avec une différence. La pompe à chaleur est réglée pour chauffer et le climatiseur pour baisser la température dans la pièce.

Le principe de fonctionnement de l'installation B-B est le suivant : même à basse température, l'air possède une certaine quantité d'énergie. Ce n'est qu'au zéro absolu qu'il n'y a pas d'énergie thermique.La plupart des pompes à chaleur sont capables de recevoir de la chaleur à une température de -15 °C. Actuellement, certains fabricants produisent des stations qui retiennent l'extraction de chaleur à -30 °C. La chaleur est absorbée par l'évaporation du fréon qui circule dans le circuit interne. A cet effet, un évaporateur est utilisé, dans lequel le réfrigérant est converti d'un état liquide à un état gazeux. Celui-ci absorbe la chaleur.

Le bloc suivant, situé dans le système de chauffage B-B, est un compresseur, que le fréon transforme d'un état gazeux à un état liquide. Cela dégage de la chaleur. L'efficacité de l'installation B-B dépend directement de la température ambiante. Plus elle est faible, plus la productivité de la station est faible.

Air-eau

Type TN l'air-eau est le modèle le plus polyvalent. Il est très efficace pendant la saison chaude, mais pendant la saison froide, les performances chutent considérablement. La facilité d'installation est un avantage du système. L'équipement approprié est monté n'importe où. La chaleur évacuée de la pièce sous forme de gaz ou de fumée peut être réutilisée.

La PAC à eau prélève la chaleur de la nappe phréatique, qui est pompée à travers l'évaporateur. Une telle pompe se caractérise par un bon rendement et une stabilité accrue : le rendement est le résultat d'un important transfert de chaleur de l'eau.

Bien entendu, pour utiliser une installation de ce type, il est nécessaire que les eaux souterraines du territoire soient disponibles en quantité suffisante. Il est souhaitable que l'eau ne soit pas plus profonde que 30 mètres.

l'eau l'eau

Avec un tel système, un liquide qui s'évapore facilement, tel que le fréon, circule dans le circuit interne. En tant que circuit intérieur, il peut y avoir des conduites d'eau, des registres ou des batteries remplies d'eau.

Tout réservoir avec une quantité d'eau suffisamment importante peut servir de contour externe. Il peut s'agir d'une rivière, d'un lac ou d'un étang. Dans ce cas, le liquide de refroidissement prélève de la chaleur sur le circuit externe et la restitue au circuit interne.

Géothermie

En tant que source de chaleur, HP utilise l'énergie thermique stockée de la terre. Ces pompes sont considérées comme les plus efficaces car la température du sol reste constante tout au long de l'année.

Ces systèmes sont divisés en horizontal et vertical. Mais pour cette méthode, une zone assez grande pour les tuyaux horizontaux est nécessaire, et pour les systèmes verticaux, des travaux de terrassement importants doivent être effectués.

Prix ​​des différents types de pompes à chaleur

Pompe à chaleur

Pompe à chaleur pour le chauffage domestique, principe de fonctionnement

Le fonctionnement de la pompe à chaleur, du réfrigérateur et du climatiseur est basé sur le cycle de Carnot. Une pompe à chaleur pour le chauffage transfère la chaleur d'une zone à température plus basse vers un consommateur, où la valeur de ce paramètre doit être plus élevée. Dans ce cas, il est pris de l'extérieur, où il s'accumule, et après quelques transformations, il entre dans la maison. C'est la chaleur naturelle, et non l'énergie dégagée lors de la combustion d'un combustible traditionnel, qui augmente la température du liquide de refroidissement traversant les canalisations du système de chauffage.

En fait, le principe de fonctionnement de la pompe est beaucoup plus compliqué. Par conséquent, les appareils de cette classe sont souvent comparés à des unités de réfrigération, ne fonctionnant qu'en sens inverse. Mais l'ordre général de fonctionnement est identique, malgré le fait qu'il existe une grande différence à la fois dans la solution d'ingénierie et dans le but des parties principales des appareils. D'un système de chauffage traditionnel, le circuit monté sur une pompe à chaleur diffère par le nombre de circuits et les spécificités de leur fonctionnement.

Le circuit externe est monté à l'extérieur d'une maison privée. Il est posé là où la chaleur s'accumule lorsque les surfaces sont chauffées par la lumière du soleil ou pour une autre raison. L'énergie peut être tirée, par exemple, de l'air, du sol, de l'eau. Même à partir d'un puits, si la maison est sur un sol rocheux ou s'il existe des restrictions sur l'installation des tuyaux. Par conséquent, il existe plusieurs modifications de pompes à chaleur, malgré le fait que le chauffage est organisé selon le même type de schéma.

Le principe de fonctionnement de la pompe

Le circuit interne (à ne pas confondre avec le chauffage de la maison) est géographiquement localisé dans l'unité elle-même. Le liquide de refroidissement refroidi circulant dans l'extérieur élève partiellement sa température en raison de l'environnement. En passant par l'évaporateur, il transfère l'énergie extraite au fluide frigorigène dont le circuit interne est rempli. Ce dernier, en raison de sa propriété spécifique, bout et passe à l'état gazeux. Une basse pression et des températures supérieures à -5°C suffisent pour cela. C'est-à-dire que le milieu liquide se transforme en gaz.

De plus - au compresseur, où la pression est artificiellement augmentée, grâce à quoi le réfrigérant est chauffé. C'est dans cet élément structurel, qui est le deuxième échangeur de chaleur, que l'énergie thermique est transférée à un liquide (eau ou antigel) passant par le retour du système de chauffage de la maison. Un schéma de chauffage plutôt original, efficace et rationnel.

La pompe à chaleur a besoin d'électricité pour fonctionner. Mais c'est quand même beaucoup plus rentable que d'utiliser uniquement un radiateur électrique. Puisqu'une chaudière électrique ou un radiateur électrique dépense exactement la même quantité d'électricité qu'elle produit de la chaleur. Par exemple, si un radiateur a une puissance de 2 kW, alors il consomme 2 kW par heure et produit 2 kW de chaleur.Une pompe à chaleur produit 3 à 7 fois plus de chaleur qu'elle ne consomme d'électricité. Par exemple, 5,5 kWh sont utilisés pour faire fonctionner le compresseur et la pompe, et 17 kWh de chaleur sont obtenus. C'est ce haut rendement qui est le principal avantage d'une pompe à chaleur.

Il reste à ajouter qu'une solution saline ou d'éthylène glycol circule dans le circuit externe, et le Fréon, en règle générale, circule dans le circuit interne. La composition d'un tel schéma de chauffage comprend un certain nombre de dispositifs supplémentaires. Les principaux sont un réducteur à soupapes et un sous-refroidisseur.

Avantages et inconvénients

Les avantages de l'utilisation d'une pompe à chaleur incluent :

1. Possibilité d'application dans les villages éloignés où il n'y a pas de gazoduc.
2. Consommation économique d'électricité uniquement pour le fonctionnement de la pompe elle-même. Les coûts sont bien inférieurs à ceux de l'utilisation d'appareils électriques pour le chauffage des locaux. Une pompe à chaleur ne consomme pas plus d'énergie qu'un réfrigérateur domestique.
3. Possibilité d'utiliser un générateur diesel et des panneaux solaires comme source d'énergie. Autrement dit, en cas de panne de courant d'urgence, le chauffage de la maison ne s'arrêtera pas.
4. L'autonomie du système, dans lequel vous n'avez pas besoin d'ajouter de l'eau et de contrôler le travail.
5. Respect de l'environnement de l'installation. Pendant le fonctionnement de la pompe, aucun gaz ne se forme et il n'y a aucune émission dans l'atmosphère.
6. La sécurité du travail. Le système ne surchauffe pas.
7. Polyvalence. Vous pouvez installer une pompe à chaleur pour le chauffage et le refroidissement.
8. Durabilité de fonctionnement. Le compresseur doit être remplacé une fois tous les 15 à 20 ans.
9. La libération du local, qui était destiné à la chaufferie. De plus, il n'est pas nécessaire d'acheter et de stocker des combustibles solides.

Inconvénients des pompes à chaleur :

1. L'installation est coûteuse, même si elle s'amortit en cinq ans ;
2. Dans les régions du nord, l'utilisation d'appareils de chauffage supplémentaires sera nécessaire;
3. L'installation du sol, bien que légèrement, viole l'écosystème du site : il ne fonctionnera pas d'utiliser le territoire pour un jardin ou un potager, il sera vide.

Réalisation d'une installation géothermique

Il est tout à fait possible de réaliser une installation géothermique de ses propres mains. Dans le même temps, l'énergie thermique de la terre est utilisée pour chauffer l'habitation. Bien sûr, c'est un processus laborieux, mais les avantages sont importants.

Calcul des échangeurs de chaleur du circuit et de la pompe

La surface de circuit pour HP est calculée à raison de 30 m² par kilowatt. Pour une surface habitable de 100 m², il faut environ 8 kilowatts/heure d'énergie. Ainsi la superficie du circuit sera de 240 m².

L'échangeur de chaleur peut être réalisé à partir d'un tube en cuivre. La température à l'entrée est de 60 degrés, à la sortie de 30 degrés, la puissance thermique est de 8 kilowatts/heure. La surface d'échange thermique doit être de 1,1 m². Tube en cuivre d'un diamètre de 10 millimètres, un facteur de sécurité de 1,2.

Circonférence en mètres: l \u003d 10 × 3,14 / 1000 \u003d 0,0314 m.

Nombre de tube de cuivre en mètres : L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Equipements et matériels nécessaires

À bien des égards, le succès de la fabrication de pompes à chaleur dépend du degré de préparation et des connaissances de l'entrepreneur lui-même, ainsi que de la disponibilité et de la qualité de tout ce qui est nécessaire à l'installation d'une pompe à chaleur.

Avant de commencer les travaux, vous devez acheter de l'équipement et du matériel:

• compresseur;
• condensateur;
• manette;
• raccords en polyéthylène destinés à l'assemblage de collecteurs;
• tuyau au circuit de terre ;
• pompes de circulation;
• tuyau d'eau ou tuyau en PEHD ;
• manomètres, thermomètres;
• tube de cuivre d'un diamètre de 10 millimètres;
• isolation pour canalisations;
• trousse d'étanchéité.

Comment assembler l'échangeur de chaleur

Le bloc d'échange de chaleur se compose de deux composants. L'évaporateur doit être assemblé selon le principe "pipe in pipe". Le tube intérieur en cuivre est rempli de fréon ou d'un autre liquide à ébullition rapide. A l'extérieur circule l'eau du puits.

Disposition du contour du sol

Afin de préparer la zone nécessaire pour le contour du sol, il est nécessaire d'effectuer une grande quantité de travaux de terrassement, qu'il est souhaitable d'effectuer mécaniquement.

Vous pouvez utiliser 2 méthodes :

1. Dans la première méthode, il est nécessaire d'enlever la couche supérieure du sol à une profondeur inférieure à son point de congélation. Au fond de la fosse résultante, poser la partie libre du tuyau extérieur de l'évaporateur avec un serpent et remettre en culture le sol.
2. Dans la deuxième méthode, vous devez d'abord creuser une tranchée sur toute la zone prévue. Un tuyau y est placé.

Ensuite, vous devez vérifier l'étanchéité de toutes les connexions et remplir le tuyau d'eau. S'il n'y a pas de fuites, vous pouvez remplir la structure avec de la terre.

Ravitaillement et premier démarrage

Une fois l'installation terminée, le système doit être rempli de réfrigérant. Il est préférable de confier ce travail à un spécialiste, car des dispositifs spéciaux sont utilisés pour remplir le circuit interne de fréon. Lors du remplissage, il est nécessaire de mesurer la pression et la température à l'entrée et à la sortie du compresseur.

Après avoir fait le plein, vous devez allumer les deux pompes de circulation à la vitesse la plus basse, puis démarrer le compresseur et surveiller le fonctionnement de l'ensemble du système à l'aide de thermomètres. Lorsque la ligne est réchauffée, le givrage est possible, mais une fois le système complètement réchauffé, le givrage devrait fondre.

Pompe à chaleur maison du réfrigérateur: étapes de création

Une pompe à chaleur est un appareil assez coûteux.Mais si vous le souhaitez, vous pouvez construire un appareil de vos propres mains à partir d'un vieux réfrigérateur ou d'un climatiseur. L'appareil de réfrigération comporte dans son système deux parties nécessaires à la pompe - un condenseur et un compresseur.

Étapes pour assembler une pompe à chaleur à partir d'un réfrigérateur:

1. Tout d'abord, le condensateur est assemblé. Il ressemble à un élément ondulé. Dans le réfrigérateur, il est situé à l'arrière.
2. Le condenseur doit être placé dans un cadre solide qui retient bien la chaleur et tolère les températures élevées. Dans certains cas, il est nécessaire de couper le conteneur afin d'installer le condensateur sans problème. A la fin de l'installation, le conteneur est soudé.
3. L'étape suivante consiste à installer le compresseur. L'unité doit être en bon état.
4. La fonction de l'évaporateur est assurée par un baril en plastique ordinaire.
5. Lorsque tout est prêt, vous devez attacher les éléments ensemble. L'échangeur de chaleur est fixé au système de chauffage avec des tuyaux en PVC.

Il s'avère donc une pompe à chaleur maison. Le fréon doit être pompé par un professionnel, car le liquide n'est pas facile à travailler. De plus, pour son injection, vous devez disposer d'un équipement spécial.

Le réfrigérateur peut faire office de radiateur. Il vous faudra réaliser deux bouches d'aération qui assureront sa circulation. Une branche reçoit de l'air froid, la seconde - libère du chaud.

Les caractéristiques

La plupart des propriétaires zélés veulent économiser sur le chauffage et l'approvisionnement en eau d'une maison privée. À ces fins, une pompe à chaleur convient.

Il est tout à fait possible de le construire de vos propres mains, tout en économisant de l'argent - un appareil d'usine coûte très cher.

Propriétés et appareil

L'appareil a un circuit externe et interne le long duquel le liquide de refroidissement se déplace. Les composants d'un appareil standard sont une pompe à chaleur, un dispositif d'aspiration et un dispositif de distribution de chaleur.Le circuit interne se compose d'un compresseur alimenté par le secteur, d'un évaporateur, d'un papillon des gaz et d'un condenseur. Des ventilateurs, un système de tuyauterie et des sondes géothermiques sont également utilisés dans l'appareil.

Avantages de la pompe à chaleur :

• n'émet aucune substance nocive, absolument écologique;
• il n'y a pas de frais pour l'achat et la livraison de carburant (l'électricité n'est dépensée que pour déplacer le fréon);
• pas besoin de communications supplémentaires ;
• absolument anti-feu et anti-déflagrant;
• chauffage complet en hiver et climatisation en été;
• une pompe à chaleur auto-construite est une conception autonome qui nécessite un minimum d'effort de contrôle.

Fabrication et pose

La pompe est fabriquée selon l'algorithme suivant:

• le compresseur est fixé au mur ;
• une bobine est fabriquée à partir de tuyaux (pour la fabriquer, vous devez enrouler les tuyaux autour d'un récipient de forme appropriée);
• le réservoir est coupé en deux, une bobine est placée à l'intérieur et infusée;
• plusieurs trous sont laissés dans le réservoir à travers lesquels les tuyaux de la bobine sont sortis ;
• pour la fabrication de l'évaporateur, un fût en plastique de la même taille que le réservoir est utilisé, des tuyaux du circuit interne y sont insérés;
• des tuyaux sont installés (schémas de câblage pour les sols à eau chaude dans l'appartement) en PVC, transportant l'eau chauffée;
• il n'est pas recommandé de remplir vous-même l'unité de fréon, il est préférable de confier cette action à un spécialiste.

Le coût du travail dans différentes régions de notre pays peut varier considérablement. De plus, le coût des travaux et de la pompe dépend de son type et du système d'alimentation en chaleur.

• À Saint-Pétersbourg, l'installation d'une pompe à chaleur, quel que soit son type, coûtera au client un montant de 35 000,00 roubles ;
• Dans la villeLes organisations d'installation de Moscou, quel que soit le type de pompe à chaleur, sont prêtes à effectuer des travaux clé en main pour plus de 45 000,00 roubles;
• À Krasnodar, l'installation d'une pompe à chaleur coûtera à partir de 40 000,00 roubles.
• Si nous parlons de l'installation de systèmes de chauffage utilisant des pompes à chaleur, les prix moyens pour un ensemble de travaux, compte tenu du coût des équipements, sont les suivants:

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A) Installation de pompes à chaleur géothermiques domestiques :

• Puissance - 4-5 kW (50 - 100 m²) - de 130 000,00 à 280 000,00 roubles ;
• Puissance - 6-7 kW (80 - 120 m²) - de 138 000,00 à 300 000,00 roubles ;
• Puissance - 8-9 kW (100 - 160 m²) - de 160 000,00 à 350 000,00 roubles ;
• Puissance - 10-11 kW (130 - 200 m²) - de 170 000,00 à 400 000,00 roubles ;
• Puissance - 12-13 kW (150 - 230 m²) - de 180 000,00 à 440 000,00 roubles ;
• Puissance - 14-17 kW (180 - 300 m²) - de 210 000,00 à 520 000,00 roubles.

B) Coût d'installation des pompes à chaleur aérothermiques :

• Puissance jusqu'à 6,0 kW (50 - 100 m²) - de 110 000,00 à 215 000,00 roubles;
• Puissance jusqu'à 9,0 kW (80 - 120 m²) - de 115 000,00 à 220 000,00 roubles;
• Puissance jusqu'à 12,0 kW (100 - 160 m²) - de 120 000,00 à 225 000,00 roubles;
• Puissance jusqu'à 14,0 kW (130 - 200 m²) - de 127 000,00 à 245 000,00 roubles;
• Puissance jusqu'à 16,0 kW (150 - 230 m²) - de 130 000,00 à 250 000,00 roubles;
• Puissance jusqu'à 18,0 kW (180 - 300 m²) - de 135 000,00 à 255 000,00 roubles.