Cómo hacer una bomba de calor casera a partir de un refrigerador viejo: planos, instrucciones y consejos de montaje

En las últimas décadas, los propietarios de viviendas han tenido una gran variedad de sistemas de calefacción. Ya no es necesario conectarse a redes centralizadas ni utilizar fuentes tradicionales. Se puede elegir equipos que funcionen con energía alternativa, pero su principal inconveniente es el alto costo. ¿Está de acuerdo?

Sin embargo, si construye una bomba de calor casera a partir de un refrigerador viejo, puede reducir significativamente el costo del sistema. Y nosotros le explicaremos cómo hacerlo.

En el artículo hemos seleccionado las soluciones más simples y las hemos acompañado de planos y esquemas detallados. Por lo tanto, para un aficionado al bricolaje, entenderlos no será difícil. Además, aquí encontrará instrucciones paso a paso para fabricar el equipo de calefacción. Y los videos incluidos le explicarán las características constructivas de la bomba de calor y los detalles de su conexión.

¿Qué tan rentable es el uso de una bomba de calor?

Teóricamente, cualquier persona tiene una amplia variedad de fuentes de energía. Además del gas natural, la electricidad y el carbón, también están el viento, el sol, la diferencia de temperatura entre la tierra y el aire, y entre la tierra y el agua.

En la práctica, la elección es limitada, ya que todo depende del costo del equipo y su mantenimiento, así como de la estabilidad del funcionamiento y los plazos de amortización de las instalaciones.

Cada una de las fuentes de energía tiene tanto ventajas como graves desventajas que limitan su uso.

La instalación de un sistema de calefacción con bomba de calor es ventajosa desde el punto de vista de la comodidad de funcionamiento. Durante el funcionamiento del equipo no hay ruido, olores extraños, ni se requiere la instalación de chimeneas u otras estructuras auxiliares.

El sistema depende de la energía, pero para el funcionamiento de la bomba de calor se necesita una cantidad mínima de electricidad.

La bomba de calor es una buena alternativa a los sistemas de calefacción convencionales. Para reducir los gastos iniciales en equipamiento, se puede construir con sus propias manos.

Las propias instalaciones térmicas son extremadamente económicas y no requieren gastos especiales de mantenimiento, pero su costo inicial es muy alto.

No todos los propietarios de una casa o casa de campo pueden permitirse la compra de un equipo tan caro. Si lo ensambla usted mismo y utiliza piezas de un refrigerador viejo, puede ahorrar considerablemente.

Las bombas de calor de producción industrial son caras. Se considera que su instalación se amortiza en un promedio de 5-7 años de funcionamiento, sin embargo, este plazo depende del precio inicial del equipo y puede ser mucho mayor.

Las instalaciones caseras cuestan literalmente unos céntimos, y su uso permite ahorrar considerablemente.

El único inconveniente: el rendimiento de las unidades caseras es bajo, y no pueden sustituir completamente a los sistemas de calefacción tradicionales. Por lo tanto, se utilizan a menudo como opciones de calefacción adicionales o alternativas.

5 beneficios principales para los propietarios de instalaciones

Entre las ventajas de los sistemas de calefacción con bombas de calor se incluyen las siguientes:

1. Eficiencia económica. Con un consumo de 1 kW de energía eléctrica se pueden obtener 3-4 kW de energía térmica. Estos son valores promedio, ya que el coeficiente de transformación del calor depende del tipo de equipo y de las características de diseño.
2. Seguridad ecológica. Durante el funcionamiento de la instalación térmica, no se liberan al medio ambiente productos de combustión ni otras sustancias potencialmente peligrosas. El equipo es seguro para la capa de ozono. Su uso permite obtener calor sin el menor daño para el medio ambiente.
3. Versatilidad de aplicación. Al instalar sistemas de calefacción que funcionan con fuentes de energía tradicionales, el propietario de la vivienda depende de los monopolistas. Los paneles solares y aerogeneradores no siempre son rentables. En cambio, las bombas de calor se pueden instalar en cualquier lugar. Lo principal es seleccionar correctamente el tipo de sistema.
4. Multifuncionalidad. En la época fría del año, las instalaciones calientan la casa, y en el calor del verano pueden funcionar en modo de aire acondicionado. El equipo se utiliza en sistemas de ACS (agua caliente sanitaria) y se conecta a circuitos de suelo radiante.
5. Seguridad de funcionamiento. Las bombas de calor no requieren combustible, durante su funcionamiento no se emiten sustancias tóxicas y la temperatura máxima de los componentes del equipo no supera los 90 grados. Estos sistemas de calefacción no son más peligrosos que los refrigeradores.

No existen equipos perfectos. Las bombas de calor son confiables, duraderas y seguras, pero su costo depende directamente de la potencia.

El equipo de calidad para la calefacción completa y el suministro de agua caliente de una casa de 80 m² costará aproximadamente entre 8000 y 10000 euros. Las unidades caseras son de baja potencia, se pueden usar para calentar habitaciones individuales o cuartos de servicio.

La eficiencia de la instalación depende de las pérdidas de calor de la casa. Tiene sentido instalar el equipo solo en aquellos edificios donde se garantice un alto nivel de aislamiento y las pérdidas de calor no superen los 100 W/m².

Las bombas de calor pueden durar 30 años o más. Su uso es especialmente rentable para ACS, así como en sistemas de calefacción combinados que incluyen suelo radiante.

El equipo es confiable y rara vez se estropea. Si es casero, es importante elegir un compresor de calidad, preferiblemente de un refrigerador o aire acondicionado de una marca reconocida.

Tipos de bombas de calor para calefacción doméstica

Se distinguen bombas de calor por compresión y de absorción. Las instalaciones del primer tipo son las más comunes, y es precisamente una bomba de calor de este tipo la que se puede ensamblar a partir de un refrigerador o un aire acondicionado viejo, utilizando un compresor listo.

También se necesitarán un expansor, un evaporador y un condensador. Para el funcionamiento de las instalaciones de absorción se requiere un absorbedor de refrigerante.

Las bombas de calor se ensamblan con mayor frecuencia a partir de componentes de aires acondicionados y refrigeradores. Estas construcciones de fabricación artesanal son simples, eficientes y, si el técnico tiene las habilidades para dicho trabajo, se pueden hacer literalmente en unos pocos días.

Según el tipo de fuente de calor, las instalaciones pueden ser de aire, geotérmicas, así como las que utilizan calor secundario (por ejemplo, de aguas residuales, etc.).

En los circuitos de entrada y salida se utilizan uno o dos fluidos térmicos diferentes, y dependiendo de esto se distinguen los siguientes tipos de equipos:

• aire-aire;
• agua-agua;
• agua-aire;
• aire-agua;
• suelo-agua;
• hielo-agua.

El sistema solo puede ser eficiente si consume menos energía de la que entrega. Esta diferencia se denomina coeficiente de rendimiento. Depende de muchos factores, pero el más significativo es la temperatura del fluido térmico de los circuitos de entrada y salida. Cuanto mayor sea la diferencia, mejor funcionará el sistema.

No existen fórmulas fiables para calcular el rendimiento de las bombas de calor, ya que su funcionamiento depende de muchos factores.

Al ensamblar una instalación térmica por cuenta propia, no se puede esperar que sea tan eficiente como un equipo de fabricación industrial, pero será suficiente para crear un sistema de calefacción adicional económico.

Instrucción paso a paso para fabricar el equipo

Antes de conocer las formas de construir una bomba de calor a partir de un refrigerador, es necesario determinar la fuente de calor y el esquema de funcionamiento del dispositivo. Además del compresor del refrigerador, se necesitarán otros componentes. También habrá que comprar o alquilar algunas herramientas.

Este dispositivo casero se puede conectar a un suelo radiante, al sistema de agua caliente sanitaria o a la calefacción por agua, si se utilizan radiadores de baja temperatura.

Incluso si hay que comprar el compresor y otros componentes, la instalación casera resultará mucho más barata que el equipo industrial listo para usar.

Etapa #1. Preparación del esquema y el plano

La fuente de energía debe estar situada bajo tierra. Para instalar la bomba de calor, será necesario perforar un pozo o al menos cavar una zanja hasta una profundidad donde la temperatura del suelo no sea inferior a 5 grados. También se pueden utilizar cuerpos de agua de origen natural o artificial.

El esquema propuesto es adecuado para cualquier fuente de calor. Para montar el dispositivo casero, se debe adaptar el esquema a las condiciones de funcionamiento del futuro equipo y elaborar un plano.

Independientemente de la fuente de calor, las construcciones de las bombas de calor son similares, por lo que casi cualquier esquema que se pueda encontrar en la red servirá.

Después de su elección, se deben preparar planos detallados que indiquen las dimensiones exactas, las distancias y los puntos de conexión de los componentes de la instalación.

Para hacer una bomba de calor, habrá que desmontar el refrigerador y extraer el compresor. Es el elemento principal de la construcción. Bombeará agua y freón a través de la tubería instalada, asegurando el funcionamiento de la calefacción.

Aunque los cálculos de potencia de la instalación son difíciles, se pueden tomar como referencia los valores medios. Así, para una casa con altos índices de eficiencia térmica, se necesita un sistema de calefacción de 25 W/m². Esta es la opción ideal si las pérdidas de calor son mínimas.

Para una casa bien aislada, este valor es de 45 W/m², y para un edificio con pérdidas de calor relativamente grandes, de 70 W/m².

Etapa #2. Selección de las piezas necesarias

El compresor se puede quitar del refrigerador viejo. Si está defectuoso, es mejor comprar uno nuevo. No vale la pena repararlo: no es rentable y la funcionalidad del dispositivo casero será cuestionable.

Para el montaje de la estructura también se necesitará una válvula de regulación térmica. Es deseable que todos los componentes sean del mismo sistema y se combinen fácilmente.

Esta es la pieza principal del refrigerador. La función del conjunto es bombear el refrigerante a través de los tubos, que toma el calor de la parte de trabajo. Para una bomba de calor casera, es mejor usar un compresor de bajo ruido.

Para el montaje de la bomba de calor se necesitarán soportes en forma de L de 30 centímetros.

También será necesario comprar algunas piezas adicionales:

• un recipiente sellado de acero inoxidable de alta calidad con una capacidad de 120 litros;
• un gran tanque de plástico con una capacidad de 90 litros;
• 3 tubos de cobre de diferentes diámetros;
• tubos de polímero (preferiblemente de metal-plástico).

Para el montaje del sistema se necesitará un conjunto estándar de herramientas, y para cortar y unir piezas metálicas, una amoladora y una máquina de soldar.

Etapa #3. Montaje de los componentes del sistema

El compresor se instala en la pared con soportes, luego se procede a fabricar el condensador. Para ello, se corta el tanque metálico por la mitad con una amoladora. En una parte se coloca una serpentina de cobre, luego se suelda el recipiente y se preparan en él orificios roscados.

El intercambiador de calor para la bomba de calor prácticamente no se diferencia del mismo componente que se fabrica para una estufa de sauna. Lo mejor es un recipiente de acero inoxidable de 2,5 mm de espesor

Para fabricar el intercambiador de calor, se enrolla un tubo largo de cobre alrededor de un tanque de acero de 120 litros, fijando los extremos de las vueltas con listones. A las salidas se conectan adaptadores de fontanería.

En el tanque de plástico también se fija una serpentina y se utiliza como evaporador. No se sobrecalienta, por lo que no es necesario usar un recipiente metálico. El evaporador terminado se fija a la pared con soportes.

Al elegir el compresor y el evaporador, se debe calcular la potencia con un margen del 20%, de lo contrario, la potencia del sistema de calefacción terminado será menor de lo deseado

Cuando los componentes principales están preparados, se selecciona una válvula de regulación térmica adecuada, se ensambla la estructura y se carga en el sistema freón de la marca R-22 o R-422. Si no se tienen las habilidades adecuadas, tiene sentido invitar a un especialista, ya que el procedimiento no es seguro.

Etapa #4. Conexión al dispositivo de captación

El tipo de dispositivo de captación y las características de conexión de la bomba de calor dependen del esquema:

• «Agua-tierra». El colector se instala por debajo del nivel de congelación del suelo. Las tuberías del sistema deben estar a la misma profundidad.
• «Agua-aire». Los sistemas de este tipo son relativamente fáciles de instalar, ya que no requieren trabajos de excavación. Para la instalación del colector, será adecuado un lugar conveniente cerca de la casa o en el tejado.
• «Agua-agua». La estructura del colector se ensambla con tubos de polímero y luego se sumerge en el centro del cuerpo de agua.

Es posible instalar un sistema de calefacción combinado (bivalente). En este caso, la bomba de calor se conecta en paralelo con una caldera eléctrica. Esta cumple la función de calefacción adicional.

La instalación de un sistema de calefacción bivalente permite lograr una temperatura óptima en la casa incluso durante heladas severas, y su consumo de energía será mínimo.

Durante el proceso de ensamblaje, instalación y conexión de la bomba de calor, se debe prestar mucha atención a la calidad de las soldaduras, juntas y conexiones. El sistema debe ser completamente hermético.

Conclusiones y video útil sobre el tema

En nuestro país, las bombas de calor aún no están muy extendidas, sin embargo, ya se pueden encontrar artesanos capaces de compartir su experiencia en la fabricación casera de sistemas similares. Ofrecemos una selección de materiales de video útiles.

Construcción de la bomba de calor, características del montaje del sistema:

Características de la conexión y funcionamiento de una bomba de calor casera:

Video de opinión sobre el funcionamiento de un sistema de calefacción casero a partir de un aire acondicionado:

Los esquemas de calefacción con bombas de calor no siempre son rentables y convenientes, por lo tanto, asegúrese de sopesar los pros y los contras de la calefacción de este tipo.

Si llega a la conclusión de que dicho sistema es adecuado para su hogar, no se aprese a gastar grandes cantidades en una instalación ya preparada y monte la estructura usted mismo. No es tan complicado, requiere una inversión mucho menor y el efecto puede superar todas las expectativas.

¿Está pensando en montar una bomba de calor por sus propias manos pero no sabe por dónde empezar? ¿O quizás ya ha montado una estructura similar y tiene los conocimientos necesarios que puede compartir con nuestros lectores? Por favor, deje comentarios y haga preguntas en el bloque que se encuentra a continuación.