Тепловой насос воздух-вода – устройство, преимущества, сборка самодельного агрегата

Тепловой насос своими руками: рабочие варианты изготовления из подручных средств

В котельных сжигается газ, уголь или мазут. В результате этого образуется тепло, которое при помощи теплоносителя по трубам подается в многоквартирные дома. В частном секторе для получения теплоснабжения также могут сжигать газ, уголь или дрова. В некоторых редких случаях для отопления может использоваться электроэнергия.

В настоящее время имеются эффективные разработки тепловых насосов (далее — ТН). Их можно использовать для отопления домов частного сектора, садовых домиков и гаражей.

Особенности тепловых насосов

Для получения тепловой энергии в ТН не используются энергоносители, и поэтому не наносится вред окружающей природе. Такая установка производит тепловой энергии больше, чем потребляет электроэнергии.

Принцип работы

В основе работы ТН лежит принцип переноса тепла от более холодного источника к более теплому. То есть более холодное он делает еще холоднее, а более теплое — еще теплее. Это значит здесь не заложена идея вечного двигателя, потому что в сумме количество тепла сохраняется неизменным, а электроэнергия тратится только на разделение и перенос тепла.

Для чего нужны

Тепловой насос можно применить как для отопления, так и для охлаждения, потому что при помощи его происходит разделение и перенос тепла. Значит ту часть установки, которая становится холоднее, можно использовать для понижения температуры, а другую часть — для повышения.

Виды насосов

Имеются различные виды тепловых насосов, но все они основаны на использовании принципа получения тепла или холода методом разделения тепловой энергии и ее переноса. Лишь один ТН Френетта отличается. Кавитационный способ получения тепловой энергии при помощи гидродинамического генератора является разновидностью теплового насоса.

Тепловая энергия, которая расходуется на отопление здания, является следствием преобразования энергии, осуществляемого при помощи теплового насоса. Причем получают тепло без сжигания топлива, а при помощи охлаждения наружной среды и выделения тепловой энергии внутри помещения, то есть в этом случае закон сохранения энергии соблюдается: сколько тепловой энергии забирается из внешней среды, столько же и выделяется внутри здания. Большинство таких устройств бытового назначения используют тепло солнца, которое накапливается поверхностью земли, водой или воздухом.

Поэтому по типу первого контура все конструкции можно разделить на воздушные, грунтовые и водяные.

По виду теплоносителя (В — вода, Г — грунт) в контурах насосы можно разделить на восемь типов:

• В—В;
• Г—В;
• Г—воздух;
• воздух—В;
• воздух—воздух;
• В—воздух;
• хладагент—В;
• хладагент—воздух.

Они могут использовать также тепло выпускаемого воздуха, подогревая приточный, то есть работать в режиме рекуперации.

Воздух-воздух

По принципу работы тепловой насос напоминает тот, что применяется в кондиционере в режиме обогрева, но имеет единственное отличие. ТН настроен на отопление, а кондиционер на снижение температуры в комнате.

Принцип действия установки В—В заключается в следующем: воздух даже при низких температурах имеет некоторое количество энергии. Только при абсолютном нуле тепловая энергия отсутствует. Большинство ТН способны получать тепло при температуре –15 °С. В настоящее время некоторые производители выпускают станции, сохраняющие отбор тепла при –30 °С. Забор тепла происходит при помощи испарения фреона, который циркулирует по внутреннему контуру. Для этой цели используется испаритель, в котором хладагент преобразовывается из жидкого состояния в газообразное. При этом поглощается тепло.

Следующим блоком, который расположен в системе теплоснабжения В—В, является компрессор, который фреон из газообразного состояния превращает в жидкое. При этом выделяется тепло. Эффективность установки В—В напрямую зависит от температуры окружающей среды. Чем она ниже, тем и производительность станции меньше.

Воздух-вода

ТН типа воздух-вода является наиболее универсальной моделью. Она весьма эффективна в теплое время года, но в холодное время года производительность существенно падает.
Простой монтаж является преимуществом системы. Подходящее оборудование монтируется в любом месте. Тепло, которое удаляется из помещения в виде газа либо дыма, может повторно использовать.

Водяной ТН берет тепло из грунтовых вод, которые прокачиваются через испаритель. Подобный насос отличается неплохой эффективностью и повышенной стабильностью: эффективность — это результат значительной теплоотдачи воды.

Разумеется, для использования установки такого типа, нужно чтобы грунтовые воды на территории имелись в достаточном количестве. Желательно, чтобы вода находилась не глубже 30 метров.

Вода-вода

При такой системе во внутреннем контуре циркулирует легко испаряющаяся жидкость, например, фреон. В качестве контура внутри помещения могут быть водяные трубы, регистры или батареи, заполненные водой.

В качестве внешнего контура может выступать любой водоем, с достаточно большим количеством воды. Это может быть река, озеро или пруд. В этом случае теплоноситель забирает тепло с внешнего контура и отдает его контуру внутреннему.

Геотермальный

В качестве источника тепла у ТН используется запасенная тепловая энергия земли. Такие насосы считаются самыми эффективными, потому что температура грунта остается постоянной в течение всего года.

Эти системы подразделяются на горизонтальные и вертикальные. Но для такого метода нужно довольно большая площадь под горизонтальные трубы, а для вертикальных систем необходимо выполнить значительные земляные работы.

Цены на разные виды тепловых насосов

Какой насос лучше сделать

Для того чтобы накопить опыт по изготовлению ТН, желательно собрать такой агрегат из старого кондиционера или из старого холодильника. В этом случае можно наглядно увидеть, как работает система. Еще одно немаловажное преимущество— это использование готовых деталей от холодильника или кондиционера. Собрать тепловой насос для отопления дома своими руками, используя тепловую энергию земли, будет следующим шагом в этом направлении.

Сборка простого насоса из кондиционера

Современные кондиционеры могут выполнять функцию ТН воздух—воздух. Но их производительность падает вместе с температурой наружного воздуха.

Доработав кондиционер, можно получить действительно работающую модель насоса. Для этого можно собрать самодельный ТН своими руками по рабочим вариантам чертежей из кондиционера, который отбирает энергию не у наружного воздуха, а от проточной воды. В этом случае от кондиционера используется только компрессор.

1. К компрессору нужно сделать теплообменник. Медная трубка длиной 30 метров наматывается в форме змеевика на цилиндр. После чего эту конструкцию нужно поместить в стальную емкость, которая имеет патрубки для воды.
2. Компрессор необходимо присоединить к нижнему вводу теплообменника, а к верхнему подключить регулирующий клапан.
3. Заправить систему фреоном лучше всего поручить мастеру.
4. Дальше следует всю конструкцию проверить и произвести пробный пуск ТН.
5. После устранения недостатков система отключается от напряжения, все закрепляется, закрывается защитными кожухом и включается в работу.

Сборка насоса из старого холодильника

Тепловой насос изготовить из старого холодильника можно двумя способами.

В первом случае холодильник должен находиться внутри помещения, а снаружи требуется проложить 2 воздуховода и врезать в переднюю дверку. По верхнему воздух попадает в морозилку, происходит охлаждение воздуха, и по нижнему воздуховоду он покидает холодильник. Помещение греется от теплообменника, который расположен на задней стенке.

По второму способу своими руками сделать тепловой насос тоже довольно просто. Для этого понадобится старый холодильник, его надо только встроить снаружи отапливаемого помещения.

Такой обогреватель может работать при наружной температуре до минус 5 ºС.

Изготовление геотермальной установки

Изготовить геотермальную установку своими руками вполне возможно. При этом для обогрева жилища используется тепловая энергия земли. Конечно, это трудоемкий процесс, но и выгода при этом получается существенная.

Расчет контура и теплообменников насоса

Площадь контура для ТН составляется из расчета 30 м² на каждый киловатт. Для жилого помещения площадью 100 м² нужно около 8 киловатт/час энергии. Значит площадь контура будет составлять 240 м².

Теплообменник можно сделать из медной трубки. Температура на входе 60 градусов, на выходе 30 градусов, тепловая мощность 8 киловатт/час. Площадь теплового обмена должна быть 1,1 м². Медная трубка диаметром 10 миллиметров, коэффициент запаса 1,2.

Длина окружности в метрах: l = 10 × 3,14 / 1000 = 0,0314 м.

Количество медной трубки в метрах: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 м.

Необходимое оборудование и материалы

Во многом успех при изготовлении ТН зависит от степени подготовленности и знаний самого исполнителя, а также от наличия и качества всего необходимого для монтажа теплового насоса.

Перед началом работ нужно приобрести оборудование и материалы:

• компрессор;
• конденсатор;
• контроллер;
• полиэтиленовые фитинги, предназначенные для сборки коллекторов;
• труба на земляной контур;
• циркуляционные насосы;
• водопроводный шланг или труба ПНД;
• манометры, термометры;
• трубка медная диаметром 10 миллиметров;
• утеплитель для трубопроводов;
• комплект уплотнений для герметизации.

Как собрать теплообменный блок

Теплообменный блок состоит из двух составных частей. Испаритель нужно собрать по принципу «труба в трубе». Внутренняя медная трубка заполняется фреоном или другой быстро закипающей жидкостью. По наружной циркулирует вода из скважины.

Перед сборкой конденсатора необходимо медную трубку намотать в виде спирали и поместить в металлическую бочку емкостью не менее 0,2 м³. Медная трубка заполняется фреоном, а бочка с водой подключается к системе отопления дома.

Обустройство грунтового контура

Для того чтобы подготовить необходимую площадь для грунтового контура, требуется выполнить большой объем земляных работ, которые желательно проводить механизированным способом.

Можно использовать 2 метода:

1. При первом способе необходимо снять верхний слой грунта на глубину ниже его промерзания. На дно получившегося котлована уложить змейкой свободную часть наружной трубы испарителя и произвести рекультивацию почвы.

2. Во втором способе нужно сначала прокопать траншею по всей планируемой площади. В нее укладывается труба.

Затем нужно проверить герметичность всех соединений и заполнить трубу водой. Если протечек нет, можно засыпать конструкцию землей.

Заправка и первый запуск

После окончания монтажа необходимо заполнить систему хладагентом. Данную работу лучше всего поручить специалисту, потому что для заправки внутреннего контура фреоном применяются специальные приборы. При заполнении нужно замерить давление и температуру на входе компрессора и на выходе.

После окончания заправки нужно включить оба циркуляционных насоса на самую низкую скорость, затем запустить компрессор и контролировать работу всей системы по термометрам. При прогреве магистрали возможно обмерзание, но после полного прогрева системы обмерзание должно растаять. Циркуляционный насос grundfos вы найдете ответ по ссылке.

Видео

В этом видео показано, как можно из кондиционера сделать тепловой насос.

Из данного видео вы узнаете все о ТН: принцип работы, типы, преимущества и недостатки, правила монтажа.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 22.11.2018

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Как сделать тепловой насос своими руками

Сегодня мало кто сомневается в том, что тепловой насос для отопления дома – самое эффективное средство из всех существующих. Оно же — самое дорогое и сложное в исполнении. По этой причине многие домашние умельцы взялись за самостоятельное решение данной проблемы. Но ввиду ее высокой сложности достижение положительных результатов дается весьма непросто, нужно иметь энтузиазм, терпение и вдобавок хорошо изучить теорию. Наша статья для тех, кто делает первый шаг на пути внедрения у себя дома такого альтернативного источника энергии, как тепловой насос, сделанный своими руками.

Устройство и принцип работы

Для сборки действующей модели теплового насоса не обойтись без знания теории, а точнее, принципа действия этого устройства. Хотелось бы изначально отметить, что утверждения о КПД в 300, 500 и 1000% — это миф или просто маркетинговый ход, рассчитанный на незнание рядовым пользователем законов физики. Так вот, тепловой насос – это устройство, берущее тепловую энергию в одном месте и перемещающее ее в другое с определенным КПД, не превышающим 100%. В отличие от котельных установок, он самостоятельно тепло не производит.

Примером могут служить домашние холодильники и кондиционеры, чья конструкция основана на так называемом цикле Карно, его же использует принцип работы теплового насоса для отопления или ГВС. Суть этого цикла заключается в движении вещества (рабочего тела) по замкнутой системе и меняющего свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и наоборот. В момент перехода выделяется или поглощается огромное количество энергии.

Чтобы пояснить на более доступном языке, перечислим основные элементы, которые включает в себя устройство теплового насоса:

• компрессор;
• теплообменник, где рабочее тело переходит в газообразное состояние (испаритель);
• теплообменник, в котором рабочее тело конденсируется (конденсатор);
• расширительный (редукционный) клапан;
• средства управления и автоматики;
• магистрали из медных трубок.

В качестве рабочего тела выступает вещество, закипающее при низких температурах – фреон. Циркулируя по трубке в виде жидкости, первым делом он попадает в испаритель. После взаимодействия с теплоносителем от внешнего источника (воздух, вода, грунт) рабочее тело испаряется и продолжает свое движение в виде газа. На этом участке давление в системе — низкое. Всю цепочку цикла отражает принципиальная схема теплового насоса:

Пройдя компрессор, фреон под давлением движется ко второму теплообменнику, где ему предстоит сконденсироваться и передать полученное тепло воде, снова приняв жидкое состояние. Далее, рабочее тело попадает в расширительный клапан, давление снова падает и оно продолжает свой путь к испарению. Цикл завершен.

Заводские теплонасосы для жилого дома способны выдавать теплоноситель с температурой 55—60 ºС, этого достаточно для обогрева помещений радиаторами либо теплыми полами. При этом вся система отопления затрачивает электроэнергию на такие цели:

• питание компрессора;
• вращение роторов циркуляционных насосов наружного и внутреннего контура;
• питание средств автоматики и контроля.

Получается, что при потреблении 1 кВт электричества действие теплового насоса может переместить в дом до 5 кВт тепловой энергии извне, отсюда и небылицы о КПД 500%.

Тепловой насос воздух-воздух

Теоретически любая среда, имеющая температуру выше абсолютного нуля (минус 273 ºС), обладает запасом тепловой энергии. А значит, ее можно извлечь, уж тем более это нетрудно сделать при температуре окружающего воздуха минус 10—30 ºС.

Для этой цели служит тепловой насос воздух-воздух, отнимающий тепло у наружной окружающей среды и перемещающий его внутрь частного дома. Это самый доступный способ по цене оборудования и стоимости монтажа, он же – наименее эффективный. Чем крепче мороз на улице, тем меньше тепла удается получить. Принцип действия системы показан на рисунке:

Наружный блок воздушного теплового насоса внешне похож на такой же агрегат сплит-системы, только внутри у него нет компрессора. Остается лишь пластинчатый теплообменник и вентилятор, чьей задачей является повысить интенсивность процесса путем нагнетания через пластины большого количества воздуха.

Тепловой насос вода-вода

Более эффективным вариантом считается тепловой насос вода-вода. Он извлекает тепловую энергию из ближайшего водоема, если таковой есть на расстоянии до 100 м от дома. Другой, более распространенный способ – отбор тепла у грунтовых вод через скважину. По сути, скважин нужно 2: одна для выкачивания воды, другая – для ее сброса. Ниже представлены схемы тепловых насосов, действующих по такому принципу:

Здесь есть свои нюансы. Вода из скважины должна проходить очистку перед попаданием теплообменник, а трубы надо прокладывать ниже глубины промерзания грунта. Другое дело – контур на дне водоема, он заполняется незамерзающей жидкостью (пропиленгликолем), что служит посредником между водой и хладагентом.

Важно. Способность обеспечить частный дом тепловой энергией в этом случае зависит от производительности скважины и объема воды в пруде. Также существуют варианты погружения внешнего контура в проточную воду реки или канализационный септик.

Также существуют геотермальные тепловые насосы, чей принцип работы не отличается от предыдущих типов аппаратов, только тепло извлекается из грунта на глубине, где температура всегда одинакова – плюс 7 ºС. Для этого в землю закапывается горизонтальный контур из труб, занимающий большую площадь, либо в скважины глубиной 25 м опускаются геотермальные зонды. В обоих случаях в качестве теплоносителя используется антифриз.

Считается, что работа теплового насоса, добывающего тепло из грунта, — самая стабильная и эффективная. Но покупка и монтаж подобного оборудования очень дороги, а домашние мастера-умельцы редко прибегают к реализации этого варианта.

Как собрать тепловой насос в домашних условиях?

Поскольку термодинамический расчет теплового насоса представляет для большинства домашних мастеров — самодельщиков немалую сложность, приводить его здесь мы не будем. Наша задача – представить несколько действующих моделей, чтобы любой энтузиаст мог взять какую-нибудь из них за основу для создания собственного детища.

Необходимо отметить, что тепловой насос, придуманный и собранный своими руками, для подавляющего большинства рядовых пользователей останется недостижимой мечтой, если не приложить к его изготовлению массу усилий и времени.

Простейший тепловой насос из старого холодильника был описан в статье журнала «Инженер» за 2006 г. Он позиционируется, как нагреватель воздух – воздух для небольшого помещения или теплицы. Кстати, какой бы ни был мощный бытовой холодильник, на обогрев даже небольшого дома его не хватит, а вот на 1 комнатку – вполне. Решение реализуется 2 способами, причем внутренняя автоматика отключения демонтируется и все агрегаты соединяются напрямую для непрерывной работы. В первом случае старый холодильник находится в помещении, конструкция насоса показана на схеме:

Снаружи к нему прокладывается 2 воздуховода и врезается в переднюю дверку. Воздух по верхнему каналу попадает в морозилку, охлаждается и опускается к нижнему воздуховоду из-за увеличения плотности. Затем он покидает корпус холодильника, вытесняемый верхним потоком. Помещение прогревается от теплообменника, расположенного на задней стенке агрегата. По второму способу сделать своими руками тепловой насос так же просто, надо лишь встроить холодильник в наружную стену, как изображено на схеме:

Самодельный обогреватель из холодильника может функционировать до наружной температуры минус 5 ºС, не ниже.

Тепловой насос из кондиционера

Современные сплит-системы, особенно инверторного типа, успешно выполняют функции того же теплового насоса воздух – воздух. Их проблема в том, что эффективность работы падает вместе с наружной температурой, не спасает даже так называемый зимний комплект.

Домашние умельцы подошли к вопросу иначе: собрали самодельный тепловой насос из кондиционера, отбирающий теплоту проточной воды из скважины. По сути, от кондиционера тут используется только компрессор, иногда – внутренний блок, играющий роль фанкойла.

По большому счету, компрессор можно приобрести отдельно. К нему потребуется сделать теплообменник для нагрева воды (конденсатор). Медная трубка с толщиной стенки 1—1.2 мм длиной 35 м наматывается для придания формы змеевика на трубу диаметром 350—400 мм или баллон. После чего витки фиксируются перфорированным уголком, а затем вся конструкция помещается в стальную емкость с патрубками для воды.

Компрессор из сплит-системы присоединяется к нижнему вводу в конденсатор, а к верхнему подключается регулирующий клапан. Таким же образом изготавливается испаритель, для него сгодится обычная пластиковая бочка. Кстати, вместо самодельных емкостных теплообменников можно использовать заводские пластинчатые, но это обойдется недешево.

Сама по себе сборка насоса не слишком сложна, но здесь важно уметь правильно и качественно пропаивать соединения медных трубок. Также для заправки системы фреоном потребуются услуги мастера, не станете же вы специально покупать дополнительное оборудование. Дальше – этап наладки и пуска теплового насоса, который далеко не всегда проходит удачно. Возможно, придется немало повозиться, чтобы добиться результата.

Заключение

Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.

Как можно создать тепловой насос своими руками?

Могли бы вы подумать, что устройство, в основе которого лежит технология обычного холодильника сможет выполнять качественное отопление не только бассейна, но и всего дома? Всё это выполняет обычный тепловой насос, который, более того, можно самостоятельно изготовить в домашних условиях.

Самодельный тепловой насос Френетта

Если вы поймете принципы его работы и особенности конструкции, то сможете справиться с его созданием самостоятельно. Что очень полезно и удобно для обустройства своего жизненного пространства.

1 Принцип работы

Технология, лежащая в основе теплового насоса, по сути своей, мало чем отличается от технологии функционирования обычного холодильника. Как вы знаете, холодильник, для обеспечения низкой температуры выкачивает тепло из камер, и передает его наружу, через радиаторы.

На этом же принципе основывается и технология теплового насоса: для отопления помещений он «выкачивает» тепло из земли, или воды, перерабатывает его и отдает в систему отопления дома, теплицы либо бассейна.

Хладагент (фреон, либо аммиак), циркулирует по системе, состоящей из внутреннего и внешнего контура. Внешний контур расположен в среде забора тепла. В качестве такой среды может выступать воздух, земля, либо вода.

По сути, любая естественная среда обладает достаточным количеством рассеянной тепловой энергии, которая собирается хладагентом, и передается в систему для переработки. Для начала процессов необходимо, чтобы теплообменник повысил свою температуру на 4-5 градусов. Это очень важный момент, так как теплообменник напрямую влияет на все условия вокруг.

Далее, из внешнего контура нагретый хладагент попадает во внутренний контур. Первый блок – испаритель, трансформирует теплообменник из жидкого состояния в форму газа. Это возможно благодаря тому, что фреон, при невысоком давлении внешней среды, обладает очень низкой температурой кипения.

Далее, из испарителя фреон в газообразной форме попадает в компрессор, где газ сжимается, вследствие чего резко повышается его температура. После этого газ попадает в третий блок – конденсатор. В нём газ отдает свою температуру воде — теплоносителю системы отопления дома, после охлаждения он обратно принимает жидкую форму, и выполняется повторная циркуляция.

Главной характеристикой продуктивности теплового насоса для отопления выступает коэффициент преобразования, который зависит от соотношения тепловой мощности, выдаваемой насосом, к количеству потребляемой тепловой энергии.

Схема действия стандартного теплового насоса

1.1 Как устроен тепловой насос?

Конструкция классических тепловых насосов делится на два основных контура – внешний и внутренний. Очень важную роль в них играет теплообменник, как основной провоцирующий фактор. Внешний контур состоит из труб, по которым циркулирует теплообменник (хладагент).

Такой контур может иметь разные способы реализации и расположения, однако он всегда выполняет только одну функцию – выполнять циркуляцию хладагента в среде забора тепла, и перемещать теплообменник к компрессору. Трубы внешнего контура выполняются из пластика, или других материалов с высокой теплопроводностью.

Внешний контур – сам насос, состоит из конденсатора, компрессора, испарителя и редукционного клапана.

Кроме этого, выделяют гидродинамический ТН, конструкция которого отличается от обычного теплового насоса для отопления. Гидродинамический насос состоит из силового агрегата (двигателя), теплогенератора, и соединительной муфты, которая передает произведенную приводом энергию на генератор, где происходит нагрев рабочей жидкости для отопления.
к меню ↑

1.2 Виды агрегатов и их отличия

В зависимости от вида среды, в которой тепловой насос черпает энергию, выделяют такие виды ТН:

Воздушный тепловой насос является самым бюджетным вариантом альтернативного отопления, он может быть обустроен своими руками, так как для его функционирования нет необходимости обустраивать сложную систему внешнего контура.

Стандартная схема подключения теплового насоса бытового назначения

Однако воздушный насос обладает одним существенным недостатком, который делает его использование в нашем климате неоправданным – с понижением температуры воздуха резко снижается его эффективность.

Если для отопления бассейна вы хотите сделать тепловой насос своими руками, насос типа воздух-вода– лучший вариант. Причем для бассейна такой вариант будет предпочтительным, так как с ним достаточно просто работать и он чрезвычайно практичен.

Внешний контур для забора тепла расположен в незамерзающем водоеме – искусственном, либо естественном. По уровню теплоотдачи вода является наиболее эффективной средой. На практике, использование поверхностных водоемов неоправданно, так как они замерзают в холодное время года.

Максимальная стабильность и эффективность отопления тепловым насосом достигается при использовании грунтовых вод. Для этого создаются специальные скважины, в которых размещается внешний контур системы.

Несмотря на то, что данная технология отопления является наиболее трудоемкой, её использование имеет смысл, так как температура грунтовых вод не подвергается существенным изменениям в разное время года. Оптимальный вариант для отопления бассейна либо небольших жилых помещений.

Для забора тепла используется грунт, что обуславливает необходимость создания коллекторов (для горизонтального размещения труб внешнего контура), либо неглубоких скважин (для вертикального размещения — 1 погонный метр скважины дает 40-60 Ватт тепла).

Используется такой вариант повсеместно – от прогрева бассейна, до отопления всего дома. Название «рассол» технология получила от того, что в трубы заливается специальная незамерзающая жидкость.

Процесс сборки самодельного теплового насоса из медных туб и обмоток

Также существует тепловой насос Френетта – он работает по отличающейся технологии, и не с обычными тепловыми насосами не имеет ничего общего. Данный насос представляет собою две цилиндрические емкости – большую и меньшую, при этом, емкость с меньшими размерами размещается внутри большого сосуда.

Свободное пространство между ними заполнено маслом. Внешний цилиндр неподвижно зафиксирован, а внутренняя емкость подсоединена к валу привода, при работе которого, вследствие сил трения возникающих при вращательных движениях цилиндров, масло нагревается до очень высокой температуры и передается к радиаторам отопления.

Такой механизм обладает достаточно высокой эффективностью, и при этом, его можно без проблем изготовить своими руками.
к меню ↑

2 Как сделать и установить тепловой насос своими руками?

Тепловой насос своими руками изготовить вполне реально, однако для этого необходимо найти хороший компрессор.

Сделать это можно, заглянув к какому-то местному мастеру по ремонту бытовой техники, где распотрошив старый кондиционер, вы за небольшую сумму получите вполне качественный компрессор (их ресурс работы намного больше, чем среднестатистический срок жизни кондиционеров).

В качестве конденсатора можно использовать бак из нержавейки, ориентировочно на 100 литров. А для контура, по которому будет циркулировать теплообменник, отлично подойдут тонкие медные сантехнические трубки.

Тепловой насос своими руками – этапы изготовления:

1. С помощью уголка, либо L-образных кронштейнов крепим компрессор к стене в том месте, где будет размещаться тепловой насос.
2. Далее, из медных трубок делаем змеевик – обматываем их вокруг цилиндра подходящей формы. Следите за тем, чтобы шаг намотки по всем змеевику был идентичен.
3. Бак разрезается на две части, внутрь вставляется змеевик, после чего бак сваривается обратно. При этом в нём создается несколько резьбовых входных отверстий – сверху и снизу, через которые наружу выводятся крайние трубки змеевика.
4. В качестве испарителя используем обычную пластиковую бочку, в которую заводятся трубы внутреннего контура (либо любую другую емкость, объем которой идентичен конденсаторному баку).
5. Для транспортировки прогретой воды используются обычные ПВХ трубы.

Обмотка для самодельного теплового насоса из стали

Для заправки системы фреоном рекомендуется обратиться к специалисту.

Чтобы сделать тепловой насос Френетта своими руками нам необходимо обзавестись такими материалами:

• Стальной цилиндр (диаметр выбирайте исходя из мощности насоса, которая необходима вам для отопления: чем больше рабочая поверхность – тем более эффективным будет устройство);
• Стальные диски, с диаметром на 5-10% меньше, чем диаметр цилиндра;
• Электродвигатель (лучше всего изначально подбирать привод с удлиненным валом, так как на него будут устанавливаться диски);
• Теплообменник – любое техническое масло.

От количества оборотов, которое может выдать двигатель, будет зависеть температура, до которой насос Френетта сможет прогреть воду для отопления дома, либо бассейна. Чтобы вода в радиаторах прогрелась до 100 градусов необходимо, чтобы привод обеспечивал 7500—8000 оборотов/мин.

Вал силового агрегата на подшипниках размещаем внутри стального цилиндра. Место, где вал входит в цилиндр должно быть надежно уплотнено, поскольку наличие даже малейших вибраций быстро выводит механизм из строя.

На вал двигателя монтируются рабочие диски. Необходимое расстояние между ними можно задать, накручивая после каждого диска гайки. Количество дисков определяется в зависимости от длины цилиндра – они должны равномерно заполнять весь его объем.

В верхней и нижней части цилиндра просверливаем два отверстия: к верхнему будет подведены отопительные трубы, в которые будет подаваться масло, а к нижнему отверстию подсоединяется обратная труба для возврата использованного масла с радиаторов.

Вся конструкция закрепляется на металлической раме. После того как агрегат собран, цилиндр заполняется маслом, к нему подключаются патрубки отопительной магистрали и выполняется герметизация соединений.

Тепловой насос, созданный на производстве

Тепловой насос Френетта обладает очень высоким КПД, что позволяет его эффективно использовать в любых отопительных системах. Он может использоваться для обогрева любых хозяйственных помещений, гаражей, и жилых зданий. Кроме этого, за счет компактных размеров такой самодельный насос отлично подходит для прогрева бассейна, либо «теплого пола».

Но помните, что при прогреве бассейна и других крупных емкостей с водой необходим насос достаточной мощности, иначе вы просто будете использовать его не по назначению, и желаемых результатов не получите.
к меню ↑

2.1 Монтаж тепловых агрегатов

Особенности монтажа тепловых насосов зависят, в первую очередь, от способа размещения внешнего контура.

1. Геотермальные тепловые насосы. Для вертикального способа монтажа создаются скважины глубиной от 50 до 100 метров, в которые опускается специальный зонд. Для горизонтальной укладки создается траншея на ту же длину либо котлован, в котором трубы укладываются параллельно друг другу. Трубы закладываются в грунт на глубину полутора метров.
2. Насосы вода-вода: внешний контур укладывается на дне водоема, и выводятся к тепловому насосу.
3. Воздух-вода: блок с трубами внешнего контура устанавливается на крыше или на стене здания (по внешнему виду его трудно отличить от наружной коробки кондиционера), и подводится к тепловому насосу внутри помещения.

Как соорудить и произвести установку теплового насоса своими руками

Тепловой насос – инновационное устройство, относящееся к альтернативным источникам энергии. Извлекая тепло из природных ресурсов вокруг, прибор является экономичным устройством с большой степенью автономности.

Характеристики

На отоплении и водоснабжении частного дома хочется сэкономить большинству рачительных хозяев. Для таких целей подходит тепловой насос.

Его вполне возможно соорудить своими руками, хорошо при этом сэкономив − заводской прибор стоит очень недешево.

Свойства и устройство

Прибор имеет внешний и внутренний контур, по которым движется теплоноситель. Составляющие стандартного прибора: тепловой насос, устройство для забора и устройство для распределения тепла. Контур изнутри состоит из компрессора с питанием от сети, испарителя, дроссельного клапана, конденсатора. Используют также в приборе вентиляторы, систему труб, геотермальные зонды.

• не выделяет никаких вредных веществ, абсолютно экологичный;
• нет затрат на покупку и доставку топлива (электроэнергия затрачивается только на перемещение фреона);
• нет необходимости дополнительных коммуникаций;
• абсолютно пожаро — и взрывобезопасный;
• полноценное отопление зимой и кондиционер летом;
• сооруженный тепловой насос своими руками – это автономная конструкция, требующая минимум усилий по управлению.

Применение

Теплонасос, собранный своими руками, подойдет для таких случаев:

• если есть желание сэкономить на топливе для обогрева дома;
• если к дому невозможно подвести газ или сделать это слишком хлопотно, когда покупать баллонный газ – не выход из ситуации;
• нет желания и возможностей топить углем, дровами, электричеством, иным топливом;
• если хозяин дома является приверженцем использования экологически чистой альтернативной энергии. Устройство достаточно практичное даже наряду с наличием возможностей применять другие источники энергии.

Тепловой насос своими руками изготовляется для дома, основываясь на технологиях забора тепла из земли, воды, воздуха. Он используется для отопления, нагрева воды и даже кондиционирования внутри помещения.

Принцип работы

Все окружающее нас пространство есть энергия — нужно только уметь ее использовать. Для теплового насоса нужно, чтобы температура окружающей среды была больше 1С°. Тут следует сказать, что даже земля зимой под снегом или на некоторой глубине сохраняет тепло. Работа геотермального или любого другого теплонасоса основывается на транспортировке тепла от его источника с помощью теплоносителя к контуру отопления дома.

Схема работы прибора по пунктам:

• носитель тепла (вода, грунт, воздух) наполняет находящийся под грунтом трубопровод и нагревает его;
• затем теплоноситель транспортируется в теплообменник (испаритель) с последующей передачей тепла на внутренний контур;
• во внешнем контуре находится хладагент – жидкость с низкой точкой кипения под низким давлением. Например, фреон, вода со спиртом, гликолевая смесь. Внутри испарителя это вещество нагревается и становится газом;
• газообразный хладагент направляется в компрессор, сжимается под высоким давлением и нагревается;
• горячий газ попадает в конденсатор и там его тепловая энергия переходит к теплоносителю системы отопления дома;
• завершается цикл превращением хладагента в жидкость, и она, вследствие потери тепла, возвращается назад в систему.

Тот же принцип используется для холодильников, поэтому тепловые насосы для дома можно применять как кондиционеры для охлаждения помещения. Проще говоря, тепловой насос – это такой холодильник с обратным действием: вместо холода вырабатывается тепло.

Тепловые насосы своими руками можно сконструировать на основе трех принципов — по источнику энергии, теплоносителю и их комбинации. Источником энергии может быть вода (водоем, река), грунт, воздух. Все виды насосов основаны на одном принципе работы.

Классификация

Выделяют три группы устройств:

• вода-вода;
• грунтово-водяные (геотермальные тепловые насосы);
• используют воду и воздух.

Тепловой коллектор «грунт-вода»

Тепловой насос своими руками — самый распространенный и эффективный способ добычи энергии. На глубине нескольких метров грунт имеет одну постоянную температуру и мало подвержен погодным условиям. На внешнем контуре такого геотермального насоса применяется специальная экологически безопасная жидкость, в народе называемая «рассолом».

Наружный контур геотермального насоса создают из пластиковых труб. Их вкапывают в грунт вертикально или горизонтально. В первом случае на один киловатт может понадобиться достаточно значительная площадь работ – 25–50 м2. Площадь нельзя использовать для посадочных работ — тут допускается только высадка однолетних цветущих растений.

Вертикальный коллектор энергии требует несколько скважин на 50–150 м. Такое устройство более эффективное, тепло передают специальные глубинные зонды.

«Вода-вода»

На большой глубине температура воды постоянная и стабильная. Источником низкопотенциальной энергии может служить открытый водоем, грунтовые воды (колодец, скважина), сточные воды. Принципиальных различий в конструкции для отопления такого типа с разными теплоносителями нет.

Устройство «вода-вода» наименее трудозатратное: достаточно оснастить трубы с носителем тепла грузом и поместить в воду, если это водоем. Для грунтовых вод потребуется более сложная конструкция и может возникнуть нужда в сооружении колодца под сброс воды, проходящей через обменник тепла.

«Воздух-вода»

Такой насос немного уступает двум первым и в холодное время его мощность снижается. Но он более универсальный: для него не нужно копать землю, создавать скважины. Нужно только установить необходимое оборудование, например, на крыше дома. Для этого не требуется сложных монтажных работ.

Основным преимуществом является возможность повторно использовать тепло, покидающее помещение. Зимой рекомендуют иметь еще один источник тепла, поскольку мощность такого обогревателя может значительно уменьшиться.

Этапы монтажа

Тепловой насос своими руками можно сделать полностью из старых запчастей, взятых, например, из нерабочего кондиционера.

Расходы, окупаемость, мощность

Заводской прибор стоит около 4000 евро и выше. Самодельный насос для отопления 100 м² площади окупится приблизительно по прошествии 2-х лет. Для домов с не очень хорошей теплоизоляцией мощность должна быть 75 Вт/м²., с хорошей теплоизоляцией достаточно — 50 Вт/м², а при использовании современных теплоизоляционных материалов — хватит и 30 Вт/м².

Идеальным вариантом будет, когда насос включается в проект для отопления дома с наличием теплого пола и плиточного покрытия.

Процесс создания

Сначала нужно достать компрессор от нерабочего кондиционера, необязательно нового. Дешевле будет приобрести его в мастерских по ремонту холодильников. Компрессор крепится к стене кронштейнами (подойдет L-300).

Для изготовления конденсатора подойдет бак из нержавейки на 100–120 л. Он разрезается пополам, внутри устанавливается змеевик. Змеевик можно изготовить самому из сантехнической медной трубки или от холодильника. Тут нужны толстые стенки – от 1 мм и больше. Трубка наматывается на обычный баллон (газовый, кислородный) с равномерным расстоянием между витками и фиксируется в таком положении перфорированным алюминиевым уголком (им оформляются углы под шпаклевкой). Он приматывается к змеевику, чтобы каждый виток располагался против дырки в уголке.

В результате будет ровный шаг витков и прочность конструкции. После создания змеевика половинки емкости свариваются. Резьбовые соединения также ввариваются. Затем создается испаритель. Для него может подойти обычная пластиковая емкость на 60–80 л. с вмонтированным внутри змеевиком из трубы диаметром ¾ дюйма. Простые трубы для водопровода используют для транспортировки воды.

Испаритель крепится на стене L-кронштейном. А вот закачку фреона должен сделать специалист по холодильному оборудованию: он сварит трубки и закачает в них фреон. После чего конструкцию подключают к системе отопления внутри дома, а затем – к наружному контуру.

Особенности для каждого вида

Вертикальный насос для отопления «грунт-вода» требует создания скважины на 50–150 м. В нее помещаются геотермальные зонды и подключаются к насосу. Зонды берут тепло из грунта, которое переносится с незамерзающей водой к насосу, а оттуда уже в систему отопления. Для маленьких участков подходят зонды, для больших – горизонтальный коллектор.

Для горизонтального аппарата типа «грунт-вода» нужно создать коллектор из системы труб. Его располагают ниже уровня промерзания (1–1,5 м) и выглядит он как своеобразный змеевик под землей. Снимается слой почвы, укладываются трубы и грунт засыпается обратно. Можно уложить трубы в отдельных траншеях.

Для агрегата по типу «вода-вода» собирается из ПНД-труб, которые заполняются носителем тепла и после этого переносятся к водоему. Трубы имеют вид большого змеевика на дне водоема. Желательно разместить их в его центре.

Аппарат типа «воздух-вода» не требует трудоемких земляных работ. Выбирается место около дома или на его крыше, где самодельный тепловой насос соединяется с внутридомовым отоплением. Тепло извлекается вентиляторами и испарителем.

Автономная канализация: правила ее расчета и монтаж

В отсутствие центрального водоснабжения и канализации оптимальным будет создание автономных систем. Благодаря современным технологиям создать их не представляет особого труда. Основа такой системы — это отводящие трубы и специальные сооружения для сбора сточных вод.

Варианты для частного дома

На загородном участке можно сделать разные виды канализации. Самой простой разновидностью канализации (как для частного дома, так и для дачи) является выгребная яма. Она предназначена для простого накопления различных отходов.

Установку автономной канализации лучше поручить профессионалам

Но такая яма наносит вред окружающей среде, а также в случае ее заполнения придется делать новую или вызывать специальную машину для откачки отходов.

Есть и другие виды канализации. Простым вариантом обустройства канализации являются зарытые в землю емкости, в которые стекают канализационные воды. Но после того, как емкость будет заполнена, требуется вызывать ассенизаторскую машину для их откачки.

Минусы таких систем:

1. Возможность появления запаха.
2. В случае разрушения емкости канализационные воды могут проникать в грунт.
3. Вероятность нанесения вреда экологии участка.

Современные очистные сооружения, помимо накопительной емкости, содержат в своей конструкции специальные биофильтры, которые позволяют практически на 80–90% очищать сточные воды, что потребует значительно реже вызывать ассенизаторскую машину. Такие очистные сооружения необходимо засыпать вокруг достаточно толстым слоем гравия и песка для дополнительной очистки сточных вод. Еще одной системой автономной канализации является установка в частном доме биотуалета. Им пользоваться достаточно просто, главное — вовремя удалять отходы, промывать туалет и строго соблюдать инструкцию по его использованию.

Назначение автономной канализации

Автономная канализация востребована в последние годы в загородных домах, в отдельно стоящих кафе, гостиницах и прочих объектах, которые не подключены к центральной канализационной системе. Благодаря автономному варианту не нарушается экология, отсутствуют неприятные запахи. Чаще всего автономные системы состоят из многокамерных баков, внутри которых сточные воды фильтруются и отстаиваются. Число камер зависит от примерно рассчитанного объема поступающих стоков, их степени загрязнения. Существуют несколько типов автономной канализации.

Например:

1. Сточные воды по трубам поступают в емкость, в которой происходит разделение твердых и жидких фракций.
2. Более тяжелые фрагменты оседают на дно.
3. Легкие поднимаются вверх.

Время от времени автономную канализацию следует обслуживать

Также в таких однокамерных септиках, помимо отстаивания вод, происходит сбраживание сточных остатков. В многокамерных септиках происходит также разложение отходов анаэробными бактериями. Благодаря этому происходит более глубокая очистка стоков.

Для гостиниц, крупных баз отдыха, санаториев используются немного другие автономные системы, в частности, станции очистки вод открытого типа.

В них широко используют аэробные бактерии, также благодаря кислороду, содержащемуся в воздухе, который дополнительно окисляет сточные воды, их очистка происходит быстрее и более эффективнее.

Создание системы своими руками

Создание автономной канализации в частном доме вполне возможно своими руками, причем как во время строительства, так и после него.

На участке следует:

1. Выбрать место, где будет установлен септик
2. Определить глубину залегания трубы, идущей от дома.
3. Узнать место ее выхода из дома.

Разводку труб внутри дома лучше бы выполнять до отделочных работ, но если нет такой возможности, то можно после, только придется смириться на некоторое время с ремонтом. Планирование канализации начинается с ее расчета. Обычно рассчитывают объем сточных вод исходя из 200 л в сутки на человека. При этом объем септика должен быть рассчитан исходя из трехсуточного запаса, то есть 600 л на человека.

Перед использованием автономной канализации следует проверить, все ли правильно подключено

Таким образом, минимальный объем септика для 4-х человек должен быть не менее 2,7 куб. м.

Вырывают котлован под септик и канаву для сточной трубы. Канава должна быть вырыта с таким учетом, чтобы ее наклон составлял 2 см на 1 м. Отводящая труба обычно составляет диаметр 110 мм, и следует использовать специальные ПВХ для наружных работ. Дополнительно трубу можно утеплить, а в случае сильного промерзания грунта следует вдоль трубы проложить греющий кабель. Далее идет установка септика в котлован. После следует засыпать котлован и канаву под трубу и слегка утрамбовать. Затем септик заполняется водой, засыпается, выполняется по уровню земли, к нему присоединяется труба, выполняется герметизация стыков специальными препаратами — и автономной канализации можно пользоваться.

Принцип работы

Автономные системы используют в первую очередь для отдельно стоящих зданий, домов и рассчитаны на небольшой объем сточных вод. Такую канализацию можно сделать самостоятельно из различных подручных материалов.

Но лучше всего использовать в качестве основы современные промышленные септики, изготовленные из прочного толстого пластика.

Обычно современный септик уже имеет в комплектации все необходимые детали, в том числе и трубы. Также промышленные устройства снабжены защитой от замерзания, внезапного отключения электроэнергии и аварийного сброса сточных вод.

Особенности:

1. Пластиковые септики обладают высокой прочностью, что позволяет им работать длительное время.
2. К тому же монтаж такого септика производится быстрее и проще, чем какие-либо сооружения из железобетонных колец или выкладка конструкции из кирпичей с последующей герметизацией.
3. Несколько отделений в пластиковом септике способствуют более качественной очистке всех вод и требуют менее частой чистки всего резервуара.

Автономная канализация может существенно отличаться по размерам в зависимости от модели

Принцип работы автономной канализации достаточно прост. Из отводящей трубы канализационные воды попадают в первую камеру (если септик многокамерный). Здесь происходит разделение стоков на твердую и жидкую фракцию. Через переливную трубу отстоявшаяся вода попадает во вторую камеру, где происходит ее очистка химическими веществами. В третьей камере она очищается биологическим способом.

Необходимые комплектующие

Малоэтажное строительство в последние годы все больше и больше завоевывает популярность, но для того чтобы можно было себя в доме чувствовать с таким же комфортом, как и в городской квартире, требуется обустроить его, в том числе — соорудить автономную канализацию.

Канализация загородного дома обустраивается достаточно легко, главное — соблюсти ряд условий.

Для обустройства мини-канализации необходимо сначала вырыть котлован, в который будет установлен септик. Нужен и котлован под инфильтратор, из которого очищенные воды будут уходить в грунт. Но если близко к поверхности грунта подходят почвенные воды, то в этом случае следует сначала сделать накопительный колодец, который должен быть установлен между септиком и инфильтратором.

Перед использованием автономной канализации нужно хорошо изучить инструкцию

Есть ограничения использования автономной канализации:

1. Недопустимо попадание в канализацию практически не разлагаемых материалов, например, памперсов, жиров, концентрированной бытовой химии.
2. Недопустимо попадание в систему грунтовых вод, дождевой воды.
3. Нежелательно выливать воду из бассейна (если он есть) в автономную канализацию, и различные сельскохозяйственные стоки, а также отработанное масло и прочие продукты нефтехимии.

Монтаж автономной канализации обычно не составляет особого труда, особенно если вся система поставляется в практически собранном виде. Такое устройство лучше всего монтировать в теплое время года.

Особенности монтажа

Возможен монтаж и ранней осенью, и даже в начале зимы, но оптимальным временем обустройства является лето.

При монтаже следует учитывать:

1. Тип грунта.
2. Уровень залегания грунтовых вод.
3. Удаленность всей системы канализации согласно санитарным нормам от дома и прочих хозяйственных построек.

Помимо рытья котлована и канавы под отводящие трубы, а также установки самого септика, необходимо выполнить еще ряд работ. Это заделка отверстия в стене дома или фундамента, подключение всей системы к электроэнергии, установка вентиляционных труб, утепление септика и трубы, засыпка самого септика цементно-песчаной смесью, приведение участка после всех строительных работ практически в первоначальное состояние.

Также необходимо провести канализацию и в самом доме, и лучше всего, чтобы разводкой всех труб там занялся специалист.

Иногда схема разводки труб в доме бывает достаточно сложной. Их необходимо тщательно соединять между собой и жестко крепить с помощью специальных хомутов и крючьев. Унитаз в доме необходимо устанавливать как можно ближе к общему стояку.

Произведение расчетов

Автономная канализация бывает нескольких типов — начиная от мини-систем и заканчивая целым комплексом, который предназначен для подключения сразу к нескольким домам или, например, к небольшой отдельно стоящей гостинце.

Обустройство начинается с составления плана дома:

1. Необходимо отметить места установки сантехники.
2. Учитывается способ прокладки всех труб.
3. На плане-схеме следует обозначить наклон труб, чтобы все сточные воды стекали самотеком в канализацию.

Составляется план участка, на котором с учетом санитарных норм необходимо обозначить место расположения септика. Следует подсчитать необходимое количество труб, всей сантехнической фурнитуры и т.д. Если все расчеты выполнены правильно, то можно приступать к установке всей системы автономной канализации. Начинается она с монтажа труб внутри дома и выводом основного стояка с помощью отводящей воды наружу.

Перед тем как соединять канализацию с септиком, следует проверить ее работу путем подачи воды в канализационную систему.

После выполняется монтаж септика на участке и его подключение к выводящей трубе. Затем следует еще раз проверить, как все работает, и если все сделано правильно, то можно завершить все отделочные работы на участке.

Канализация в частном доме, правильно сделанная и настроенная, будет работать в течение длительного времени. Главное — соблюдать все инструкции и предписания, вовремя чистить устройство и при необходимости вызывать специалистов для его обслуживания.

Автономная канализация для частного дома — как работает и как выбрать?

Что из себя представляет автономная канализация для частного дома? Виды, устройство системы, как выбрать и произвести монтаж. Рассмотрим все по порядку.

Современные представления о комфортной жизни не согласуются с пользованием традиционным «нужником» в глубине огорода. Любой владелец частного дома или дачи хочет иметь возможность пользования всеми сантехническими устройствами, стиральной и посудомоечной машинами, душевой кабиной и т.п. Однако, все эти устройства подразумевают наличие канализации, а возможность подключения к централизованным сетям имеется не всегда. Проблему сможет решить автономная канализация, которую можно приобрести в готовом виде или обустроить своими руками. Вопрос достаточно сложный, поэтому следует рассмотреть его детально.

1. Что такое автономная канализационная система
2. Виды и типы конструкции
3. Состав автономной канализационной системы
4. Трубы для локальной канализации
5. Вентиляция для автономной системы
6. Как выбрать канализацию для частного дома
7. Монтаж автономной канализации
8. Строительство септика
9. Использование локальной очистной системы
10. Видеообзор:

Что такое автономная канализационная система

Общественная канализационная система представляет собой сложную и разветвленную сеть трубопроводов. В ней сточные воды доставляются до городских очистных сооружений, где проходят полный цикл очистки и утилизации.

Автономная канализация для дома отличается от нее тем, что утилизация или очистка производятся тут же, не удаляясь на большое расстояние. Она независима, может быть организована разными способами и обладать массой возможностей, зависящих от типа конструкции.

Единственным условием для ее существования является наличие в доме водопровода. Здесь решающим фактором является наличие воды, которая способствует перемещению органических частиц. Это может быть магистральная линия, или подключение к собственной скважине, колодцу.

Общее устройство автономной канализации для частного дома состоит из двух элементов:

• внутренняя канализация. Представляет собой совокупность вертикальных и горизонтальных трубопроводов, расположенных внутри дома;
• наружная часть. Состоит из подземной системы транспортировки, обычно представленной одним трубопроводом, присоединенным к приемному резервуару того или иного типа.

Состав и конфигурация внутренней части системы практически не отличается от конструкции привычной канализации многоквартирного дома. Автономная канализация в частном доме принципиально отличается наличием собственной системы складирования, утилизации и очистки отходов. Она не подключается к внешним линиям, не использует общественные сети, полностью производя цикл удаления стоков своими силами.

Виды и типы конструкции

Существуют разные автономные канализационные системы, обладающие собственными возможностями и набором функций. Среди них различают следующие виды:

• выгребная яма. Представляет собой открытую емкость или резервуар, погруженный в грунт, куда выходит наружная часть системы. Для безопасности накрывается крышкой. По мере наполнения производится очистка, для которой вызывают ассенизаторскую машину. Самая простая конструкция, обладающая массой недостатков — дурной запах, часто приходится производить очистку, постоянно надо следить за количеством сбрасываемых стоков;
• накопительная система. Представляет собой закрытый (чаще всего пластиковый) резервуар, погруженный в грунт, с выходом на поверхность герметично закрывающегося люка. Через него производится периодическая очистка. По сути, это несколько видоизмененный вариант выгребной ямы, имеющий все те же недостатки. Плюсом является отсутствие дурного запаха;
• септик. Система утилизации стоков, состоящая из нескольких (двух и больше) сообщающихся емкостей. В них стоки отстаиваются, осветляются и выводятся в коллектор, на поле фильтрации или сбрасываются в водоем. Полноценной утилизации септик произвести не может и нуждается в периодической очистке, хотя и гораздо реже, чем выгребная яма или накопитель;
• локальная очистная станция (ЛОС). Представляет собой усовершенствованную конструкцию септика, способную полностью перерабатывать стоки и твердые органические частицы. Работа станции основана на использовании специальных бактерий, поглощающих органику.

Канализация частного дома, подключенная к ЛОС, обладает максимальными возможностями и может быть создана самостоятельно, или приобретена и смонтирована в виде готового комплекса. Подобные устройства очень дороги, поэтому большинство владельцев загородных домов предпочитают самостоятельно создание автономной системы того или иного вида.

Состав автономной канализационной системы

Конфигурация автономной системы представляет собой сочетание нескольких участков:

• внутренняя канализация;
• внешняя часть;
• очистная установка.

В свою очередь, внутренняя канализация включает в себя:

• вертикальный элемент — стояк, который принимает стоки и перемещает их в наружную (подземную) часть;
• горизонтальная разводка. Она представляет собой единую или разветвленную сеть труб, присоединенных ко всем сантехническим приборам или кухонным устройствам.

Внешняя часть системы состоит из подземной горизонтальной трубы, одна сторона которой подключена к стояку, а другая входит в приемную емкость очистного устройства. Схема конкретной канализационной системы может меняться в зависимости от конфигурации дома, расположения сантехнических приборов и прочих точек водоразбора, но общее устройство системы не меняется.

Основная особенность канализации — безнапорная конструкция, при которой сточные воды перемещаются самотеком. Это заметно упрощает монтаж, но требует укладки всех элементов под уклоном. Его величина имеет определенное значение, которое нельзя менять, иначе внутри труб появятся засоры, что приведет к отказу системы и необходимости производства трудоемкой и дорогой прочистки.

Трубы для локальной канализации

Трубы — основная часть канализационной системы. Для установки автономной канализации используется два вида:

• серые трубы диаметром 50 мм (для горизонтальной разводки) и 110 мм (для отвода от унитаза и вертикального стояка);
• красные («рыжие») — для наружной подземной части системы.

Оранжевые трубы обладают повышенной прочностью стенок, устойчивостью к воздействию низких температур, что дает им возможность работать в сложных условиях, выдерживать давление грунта и прочие нагрузки.

Основным преимуществом, определяющим область применения, является отсутствие хрупкости при понижении температуры. В то же время, перепады, резкие изменения температур для этих труб противопоказаны, хотя в процессе эксплуатации подобных ситуаций не возникает. Даже если слить в канализацию кипяток, по пути до наружной части системы он значительно охладится и не окажет разрушающего влияния на трубопровод.

Серые трубы используются для эксплуатации внутри зданий. Они меньше способны сопротивляться механическим нагрузкам, но лучше переносят перепады температур. Это важно, так как внутренняя часть системы принимает на себя основную тепловую нагрузку при сливе горячей воды или при резких изменениях температуры.

Кроме этого, существуют и другие виды канализационных труб;

• белые. Используются для домашней (внутренней) разводки. Встречаются довольно редко, из-за привлекательного внешнего вида применяются для установки в открытые участки системы;
• черные. Имеют гофрированную поверхность, изготавливаются из сшитого полиэтилена. Применяются для установки в наружных участках системы, подвергающихся нагрузкам с возможностью смещения или деформации;
• зеленые. Предназначены для работы в наружных системах. Обычно имеют сплошную перфорацию для использования в дренажных линиях ливневой канализации, для отвода грунтовых вод из траншеи фундамента и т.п.

Выбор труб обусловлен строением системы, ее функционалом и прочими специфическими особенностями. Как правило, используются только серые и оранжевые трубопроводы.

Вентиляция для автономной системы

Внутренний объем канализации заполнен канализационными газами, иначе называемыми биогазом. Они имеют сложный состав, преимущественно состоят из метана и сероводорода. Количество биогаза постоянно возрастает из-за процессов, происходящих в органических отложениях септика, накопителя или иных отделений системы очистки. Если не обеспечить вывод излишков, газ начнет искать выход через внутреннюю часть системы.

Все сантехнические приборы имеют сифон — устройство, обеспечивающее т.н. гидрозатвор. Это изгиб трубы, заполненный водой, препятствующей выход газа наружу.

При возрастании давления гидрозатвор может быть сорван, и газ пройдет в жилые помещения. Появляется отвратительный запах, в больших количествах биогаз огнеопасен. Кроме того, он отрицательно воздействует на самочувствие человека, вызывая головную боль и потерю работоспособности.

Для решения проблемы используют вентиляционные отводы от канализации. Это может быть фановая труба, представляющая собой продолжение вертикального стояка вверх, выходящее сквозь кровлю наружу и обеспечивающее удаление излишков газа.

Могут быть использованы вентиляционные выводы из внутреннего объема септика. Этот способ позволяет удалять газы прямо из емкости, в которой они возникают. Недостатком этого варианта является необходимость обеспечивать большую высоту труб, иначе на участке постоянно будет присутствовать дурной запах.

Как выбрать канализацию для частного дома

Какая нужна автономная канализация для частного дома, как выбрать наиболее эффективную и экономичную конструкцию?

Подобные вопросы возникают у каждого владельца, решившего обеспечить проживание себе и своей семье в частном доме. Выбирать тип системы следует исходя из своих возможностей и особенностей участка. Основными критериями выбора являются:

• гидрогеологические условия — глубина залегания грунтовых вод, сезонные колебания уровня, возможность подтоплений и т.п.;
• размеры участка. Обустройство поля фильтрации требует отведения значительных площадей, что отменяет возможность использования земли под посадку сельскохозяйственных культур, не позволяет создавать элементы благоустройства;
• особенности рельефа. Наличие неровностей, складок или иных специфических элементов ограничивает возможность укладки труб или погружение крупных емкостей.

С выбором автономной канализации в частном доме следует определяться еще на стадии создания общего проекта. Более позднее строительство и прокладка трубопроводов потребуют дополнительных земляных работ, создания проходов сквозь перекрытия и фундамент (цоколь). Поэтому оптимальный вариант — одновременное строительство дома и канализационной системы.

Монтаж автономной канализации

Делится на два основных этапа:

• создание внутренней разводки;
• строительство наружного участка.

Прокладка труб не представляет значительной сложности. Существует несколько несложных правил, которые надо соблюдать:

• обеспечение уклона. Перемещение стоков происходит самотеком, поэтому надо обеспечить равномерный и определенный наклон всех участков;
• укладку труб производят в направлении стока, т.е. раструбы всех отдельных элементов должны быть открыты навстречу потоку сточных вод;
• соединение необходимо производить без перекосов и искривлений. Если появляются сложности, используют соответствующие фасонные изделия или гибкие гофрированные трубы.

Подземную часть трубопроводов следует качественно утеплять, чтобы исключить перемерзание трубы.

Строительство септика

Септик — это несколько (два или больше) сообщающихся резервуаров, оборудованных переливом в верхней части. Стоки поступают в первый из них и отстаиваются. По мере наполнения частично осветленная жидкость переливается в следующий резервуар, а твердые отходы оседают на дне. Второй резервуар также наполняется и отдает осветленные стоки в третий — и так далее.

Окончательно подготовленные (осветленные) стоки выводятся либо на поле фильтрации (система подземных перфорированных труб, отдающих влагу в почву),.

Либо в фильтрационный колодец (вертикальный резервуар без днища, в котором влага впитывается в грунт). Возможен сброс осветленных стоков в водоем или близлежащий овраг, но этот вариант сложнее и требует разрешения.

Использование локальной очистной системы

Локальная очистная система (ЛОС) — это разновидность септика, в которой твердые отходы подвергаются переработке с помощью специальных бактерий. Принцип действия ЛОС частично повторяет последовательное осветление, как в септике, но одновременно с этим производится засев бактерий. Они поедают твердую органику, что освобождает владельца от необходимости очистки емкости. Существует два типа бактерий:

• анаэробные. Существуют без доступа кислорода;
• аэробные. Нуждаются в подаче свежего воздуха.

Для небольшой станции, созданной своими руками, подойдут анаэробные бактерии, которые надо только поместить в резервуар и периодически добавлять для поддержания количества. Аэробные культуры требуют подачи воздуха, для чего надо создавать вентиляционную систему с автоматическим управлением, подключать электропитание и т.д. Это сложная и затратная технология, поэтому обычно используют более простые и экономичные варианты.

Видеообзор:

Автономная канализация для дома

Современные сооружения автономной канализации быстро распространились среди жителей частных домов и владельцев загородных участков. Это связано с тем, что не в каждом загородном доме имеется возможность присоединиться к единой системе водоотвода. Чтобы не отказываться от всех благ цивилизации, жители все чаще стали устанавливать в своих домах автономную систему канализации. Недорогая и быстрая установка требуемых объектов цивилизации в частном доме – мечта почти каждого владельца такого участка. Поэтому в этой статье мы детально разберем сущность автономной канализации, а также ее преимущества и недостатки.

Что такое автономная канализация

Автономная канализация – это оборудование для очистки, которое используют в качестве альтернативы центрального водоотвода. В отличие от выгребных ям, автономная система очищает канализацию, а не скапливает сточные воды.

Устройство автономной канализации

Существует три типа автономной канализации:

1. сливная яма;
2. септик;
3. станция очистки – ЛОС.

Самым бюджетным вариантом является сливная яма. Это слив сточных вод в специальную емкость до откачки. Откачка сточных вод производится 1-2 раза в месяц, в зависимости от частоты эксплуатации канализации и объема емкости. Также выгребные ямы делают в виде фильтруемой емкости, в которой сточные воды постепенно просачиваются в землю и грунт.

Септик – это оборудование из нескольких объединенных между собой камер. В них сточные воды проходят 2 и более этапа очищения: механическая и биологическая (естественная) очистка. Жидкость перемещается путем перелива, а водоотвод происходит при помощи специальной трубы в фильтрующий колодец или поле гравия. Очистка производится 1 раз в 1-2 месяца.

ЛОС – это локальные очистные сооружения с самой мощной очисткой. Чистота сточных вод в конце очистки равна около 98%. Оборудование работает с помощью электричества. Выполняется механическая и аэробная очистка, биофильтрация, анаэробная очистка и иные дополнительные фильтрации. ЛОС не требует дополнительной очистки, требуется лишь поверхностный осмотр сооружения раз в месяц. Раз в полгода выполняется очистка фильтров.

Плюсы автономной канализации

Основной плюс этой системы кроется в названии – оборудование эксплуатируется самостоятельно, без взаимодействия с центральной канализацией. Иными преимуществами автономной канализации являются:

• недорогое обслуживание;
• легкость в эксплуатации;
• установка вне зависимости от рельефа и иных географических особенностей;
• эргономичность;
• длительность обслуживания.

Минусы автономной канализации

Недостатков автономной канализации немного. Среди них:

1. автономная система канализации требует регулярного осмотра;
2. некоторые виды автономной канализации, например, сливная яма, могут выделять специфический запах;
3. непростая установка.

Монтаж автономной канализации

Установка автономной системы канализации включает в себя выполнение грунтовых работ, создание траншеи и котлованов для приводящих и выводящих труб и другие процессы. Однако, несмотря на объем разрушающих работ, после завершения вы увидите лишь небольшой кусочек крышки от камеры, которая будет располагаться в земле. Все остальное будет скрыто от глаз. Но при этом, монтаж автономной канализации только на первый взгляд может показаться легким. Корректная установка и последующая бесперебойная эксплуатация зависят от аккуратной работы и некоторых навыков. Поэтому при установке автономной канализации требуется учитывать некоторые аспекты:

• Необходимо контролировать уровень грунтовых вод. Вода не должна находиться слишком близко к месту установки канализации.
• Требуется изучить все особенности грунта и земли на территории монтажа оборудования. Преимущество имеет рыхлый грунт.

• Монтаж должен выполняться вдалеке от хозяйственных или водных объектов.
• Потребуется крепкая герметизация сточной ямы.
• Необходимо качественное вычисление всех показателей установки автономной канализации. Учитывается количество жильцов и иные данные, которые позволят качественно установить оборудование по всем показателям.
• Требуется выполнить правильную установку всех механизмов отвода сточных вод и стыковочных элементов автономной канализации.

В целом, при монтаже автономной системы канализации требуется учитывать объемы сточных вод, интенсивность использования, финансы и иные показатели.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы не отвлекаться в процессе работы, подготовьте все необходимое заранее.

1. Специальные трубы, необходимые для отвода сточных жидкостей, реализации воздушного потока и прокладки кабелей;
2. Утеплители труб и теплоизоляция;
3. Железобетонные плиты для монтажа;
4. Щебень и песок;
5. Пенопласт, кирпичи;
6. Материал для сварки;
7. Монтажные крепежи;
8. Изолента и герметик.

Этапы строительства автономной канализации

Для установки автономной канализации потребуется:

1. Выкопать траншеи и котлован. Глубина котлована должна быть не более 3 м, ширина свободного пространства, которое зальется цементом, должно быть не более 20 см. При глинистой почве или высокой интенсивности воды в грунте, требуется заливка бетонной подушки. Она необходима для того, чтобы избежать выталкивания котлована при откачке воды. Важно соблюдать прямую дорогу от системы до дома. При наличии поворотов, требуется установка дополнительных колодцев.
2. Укладка автономной станции канализации в котлован.
3. Установка приводящих и выводящих труб. Объединение их с септиком при помощи патрубка. Трубы ставят на песчаную подушку, соблюдая уровень уклона 2%.
4. Постепенно заливается система жидкостью до специальных маркеров, которые фиксируются в инструкции.
5. Следующий этап – проверка работоспособности системы канализации.
6. Финальный шаг – грунтовая засыпка котлована и траншеи. Во избежание повреждения труб, можно положить доски во время засыпки.

Ошибки проектирования и создания автономной канализации

Чаще всего автономные канализации устанавливаются в невидимом для глаз месте. Следовательно, недобросовестные специалисты могут сэкономить на времени и средствах установки, а заказчику практически невозможно проверить качество работы. Именно поэтому требуется трепетная установка автономной канализации, с изучением и проверкой всех необходимых элементов.

• Самой основной ошибкой при монтаже автономной канализации является неверный уклон или ненужные загибы труб, которые часто приводят к засорам и застоям сточных вод. Все трубы канализации должны устанавливаться с единым углом. Во избежание засоров, при монтаже требуется применять верных угол изгиба по 45 %. Маленький угол уклона будет замедлять процесс самоочистки, а при большом угле будут возникать посторонние звуки в трубах.
• Также требуется избегать длинных протяженностей труб диаметром 50мм. Чтобы исключить застои, устанавливайте трубы диаметром 110 и более мм с уклоном около 2%.

• К застоям может привести и открытие стока в одну трубу. Жидкость, которая поступает из кухонь, насыщена жирами. Жиры, при взаимодействии с холодной водой, которая поступает с туалета, может оставаться на стенках труб, приводя к застоям и засорам. Такие застои жира формируются долгое время, однако, сам засор формируется мгновенно. Очистить трубы стандартными средствами почти невозможно.
• Особое внимание нужно уделять стыкам канализации. При ее разгерметизации потребуется ремонт всего пола. А если снизу есть подвал или погреб, то разгерметизация может привести к еще большим финансовым затратам.

• Следующей ошибкой считается пренебрежение вентиляцией. Вентиляция не позволяет застаиваться воздуху в канализационных каналах, соответственно, препятствует возникновению в доме неприятных запахов.
• Для долгого срока службы требуется проведение регулярных профилактических работ, которые связаны с очищением и обработкой труб специальными средствами. Необходимо периодически устранять засоры и очищать трубы от остатков жира. Это позволит продлить срок службы автономной канализации.

Автономная канализация для дома – удобная и разумная альтернатива выгребной яме. Выгребные ямы противоречат экологии и выделяют неприятные запахи. А установку автономной системы канализации можно выполнить под любой бюджет. Если присутствуют сомнения в выборе автономной канализации, обратитесь в специальные компании, для более подробной консультации. Либо наладьте автономную канализацию своими руками, воспользовавшись пошаговой инструкцией в этой статье.