DIY Erdwärmepumpe für die Heizung zu Hause: Gerät, Design, Selbstorganisation
Die Heizung und Warmwasserversorgung eines Privathauses kann auf verschiedene Arten organisiert werden, beispielsweise durch Anschluss an die zentrale Gasversorgungskommunikation oder durch Umschalten der Heizungsanlagen auf den Stromverbrauch. Stimmen Sie zu
Und Sie können eine Erdwärmepumpe mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen und die Wärme der Erde effektiv nutzen, um komfortable Lebensbedingungen zu schaffen. Natürlich ist dies ein ziemlich zeitaufwändiger Prozess, aber für diejenigen, die sich zumindest ein wenig mit Technologie auskennen, wird dies keine große Sache sein.
In unserem Artikel werden wir über die Funktionsprinzipien und Arten von geothermischen Anlagen sprechen. Wir erklären Ihnen, wie Sie selbst eine Wärmepumpe aus improvisierten Materialien bauen. Darüber hinaus finden Sie im Artikel kompetente Ratschläge zur Auswahl von Geoaggregaten. Die veröffentlichten Videos enthüllen die Geheimnisse der Installation und die Funktionsprinzipien von Geothermiepumpen.
Der Inhalt des Artikels:
Wie funktioniert eine thermische Geoeinheit?
Der Betriebsalgorithmus für geothermische Wärmepumpen basiert auf der Übertragung von Wärme von einer Quelle mit geringem Wärmeenergiepotential auf einen Wärmeträger. Das Land spielt hier im Sommer die Rolle eines Heizkörpers und ist im Winter eine aktive Wärmequelle.
Bodentemperaturunterschiede tragen zur Verbesserung der Gesamtsystemeffizienz und zur Senkung der tatsächlichen Betriebskosten bei.
In der Praxis tritt das vorhandene Kühlmittel in die im Boden befindliche Rohrleitung ein und wird dort um mehrere Grad erwärmt. Dann geht die Zusammensetzung zur Wärmeaustauscheinheit (oder zum Verdampfer) und überträgt die akkumulierte Wärmeenergie auf den internen Systemkreislauf.
Das im externen Kreislauf betriebene Kältemittel wird im Verdampfer erwärmt, in Gas umgewandelt und gelangt in den Kompressor. Dort zieht es sich unter dem Einfluss von Hochdruck zusammen und wird noch heißer.
Das heiße Gas gelangt in die Kondensationsvorrichtung und gibt Wärmeenergie an das Arbeitskühlmittel des internen Systems ab, das für die Heizung des Hauses verantwortlich ist. Am Ende des Prozesses kehrt das Kältemittel, das Wärme verloren hat, im flüssigen Zustand zu seinem Ausgangspunkt zurück.
Was sind geothermische Anlagen?
Geothermische Wärmepumpen unterscheiden sich in der Art des Wärmeträgers an den Innen- und Außenkonturen der Struktur. Die Energie des Geräts wird aus Boden, Wasser (Grundwasser oder ein offenes natürliches Reservoir) oder Luft gewonnen.
Innerhalb des Geländes wird die Wärmeressource zum Heizen von Räumen, zum Heizen von Wasser und zur Klimatisierung verwendet. Abhängig von der Kombination der verwendeten Elemente und Funktionen werden die Systeme in folgende Typen eingeteilt: „Grundwasser“, „Wasser-Wasser“ und „Luft-Wasser“.
Variante 1. Land-zu-Wasser-Montage
Die Grundwasserpumpe ist eine der effektivsten alternativen Heizoptionen für Wohngebäude. Das Prinzip seiner Wirkung besteht darin, mit Hilfe von Sonden oder Sammlern von Wärmeenergie aus dem Boden auszuwählen und diese an ein Warmwasserbereitungssystem zu übertragen.
Die spezielle Installation, bestehend aus einem geothermischen Wärmetauscher unterhalb der Tiefe des tatsächlichen Gefrierens des Bodens und der Wärmepumpe selbst, die als Kühlschrank fungiert, hilft bei der Implementierung der Technologie, nur umgekehrt (der Carnot-Umkehrzyklus).
Wie das Gerät funktioniert
Die Grundwasseranlage, die die Wohnräume aufgrund der vom Boden erzeugten erneuerbaren Wärme heizt, arbeitet nach folgendem Algorithmus:
- Das Arbeitsfluid (Sole oder Frostschutzmittel), das sich entlang des geothermischen Kreislaufs bewegt, nimmt die Bodentemperatur auf und wird über eine Pumpe zum Wärmetauscher - Verdampfer übertragen. Dort gibt sie Freon die gesammelte Wärme und selbst, die um 2-5 ° C kälter wird, kehrt zum Ausgangspunkt zurück.
- Mit Wärmeenergie angereichert, verdampft Freon und tritt nach einem gasförmigen Zustand in die Kompressoreinheit ein. Dort steigt die Gastemperatur aufgrund von Kompressions- und Kondensationsformen an.
- Wärmeenergie wird auf das Kühlmittel im Heizsystem des Hauses übertragen, und Freon nimmt wieder eine flüssige Form an. Sein Druck fällt nach dem Durchlaufen des Expansionsventils des Systems ab und das Kältemittel wird zum Verdampfer zurückgeführt, um einen weiteren Teil der Ressource zu gewinnen.
Infolge dieses Verfahrens beträgt die dem Boden entnommene und in das Heizsystem des Wohngebäudes übertragene Wärmeenergie mehr als das Vierfache des Stromverbrauchs, um den ordnungsgemäßen Betrieb der Kompressoreinheit, der Kreiselpumpe und der Steuereinheit sicherzustellen.
Ein zusätzlicher Bonus ist die Tatsache, dass das System in die entgegengesetzte Richtung arbeiten kann, dh zum Kühlen. Der Wirkungsgradverlust erreicht zwar 20%, dies wird jedoch angesichts der hohen Heizleistung der Geräte als gerechtfertigt angesehen.
Land-zu-Wasser-Platzierungsoptionen
Zur Erzeugung der Außenkontur des Erd-Wasser-Systems werden hochfeste Polymerrohre mit guten Leistungseigenschaften verwendet. Sie sind horizontal angeordnet und liegen auf dem Boden der Grube in einer Weise, die an die Anordnung der Kommunikation für „Warmboden“ -Komplexe erinnert.
Bei der Installation wird eine Fläche von 25-50 Quadratmetern verwendet. m für jedes einzelne Kilowatt der kraftbetriebenen Pumpe. Die Tiefe der Grube wird unterhalb der Gefriergrenze gewählt, und die genauen Abmessungen und die Steigung der Rohrverlegung werden durch eine zusätzliche Berechnung bestimmt.
Gebiete, in denen die Kommunikation von geothermischen Land-Wasser-Systemen angeordnet ist, werden nicht mehr für landwirtschaftliche Zwecke genutzt. Sie können in einen schönen Rasen oder ein Blumenbeet mit blühenden Einjährigen eingebrochen werden.
Die vertikale Installation ist viel problematischer und erfordert die Verwendung professioneller Geräte. Am Standort wird mit einem Bohrgerät ein Bohrloch aus einer Tiefe von 20 bis 150 m gebohrt, in das eine spezielle geothermische Sonde abgesenkt und an eine Pumpe angeschlossen wird, die das Arbeitsfluid dem Heizsystem des Hauses zuführt.
Sondenrohre, die von den gebohrten Bohrlöchern ausgehen, treten in das Verteilerbohrloch ein. Von dort zur Wärmepumpe führen 2 Hauptleitungen (Vor- und Rücklauf), die mit einer Isolierbeschichtung ausgestattet sind. Der Durchmesser der Leitung hängt vom Gesamtvolumen des Systems und dem Raum ab, den Sie heizen möchten. Manchmal erreichen die Parameter 160 mm.
Aufgrund der Tatsache, dass in einer Tiefe die Bodentemperatur aufgrund des Einflusses des Erdkerns immer höher und stabiler ist, wird die vertikale Art der Verlegung des Heizsystems als die effektivste angesehen. Es weist ein hohes Maß an Effizienz auf und arbeitet viele Jahre zuverlässig, ohne dass es zu Ausfällen und Ausfällen kommt.
Option 2. Merkmale von Wasser-Wasser-Wärmepumpen
Das Wasser-Wasser-Geothermiesystem nutzt bei seiner Arbeit die Wärmeenergie einer Wasserressource. Dies ist möglich, weil in großen Tiefen die Wassertemperatur wie der Boden recht hoch bleibt und das ganze Jahr über stabile, konstante Indikatoren aufweist.
Es gibt keinen grundlegenden strukturellen Unterschied zwischen einer Grundwasserwärmepumpe und einer Wasserwasserwärmepumpe.Die geringsten finanziellen und Arbeitskosten erfordern jedoch einen Komplex, der auf der Grundlage eines offenen Reservoirs ausgestattet ist. Die Installation erfordert keine umfangreichen Bohraktivitäten.
Das Rohrmaterial mit einem Kühlmittel wird einfach mit einer Last ausgestattet, in Wasser getaucht und über Verbindungsverbindungen mit dem Heizsystem des Hauses verbunden.
Diese Option ist jedoch nur möglich, wenn das Land an das Wasser angrenzt und alle Kommunikationsteile des Systems unter der Kontrolle der Eigentümer stehen. Wenn kein Zugang zu einem offenen Reservoir besteht, wird das Potenzial des Grundwassers genutzt.
Dies erfordert zwar ernsthafte Landarbeiten und den Bau komplexer Strukturen, beispielsweise eines zusätzlichen Brunnens, mit dem das durch die Wärmeaustauscheinheit fließende Wasser abgeführt werden kann.
In der Regel Wasser-zu-Wasser-Anlagen Montieren Sie dort, wo es keine Möglichkeit gibt, eine zentrale Kommunikation anzuschließen oder andere Arten von Kühlmitteln zu verwenden.
Experten argumentieren, dass eine alternative Heizung dieser Art in modernen Gebäuden mit einem minimalen Wärmeverlust äußerst effektiv ist.
Wenn das Haus gut isoliert, vor Zugluft, Feuchtigkeit und dem Eindringen von frostiger Luft geschützt ist oder mit modernen Wärmedämmtechnologien gebaut wurde, werden die Kosten für das Heizsystem aufgrund der Möglichkeit, Pumpgeräte mit viel geringerer Leistung zu kaufen, erheblich reduziert.
Option 3. Anordnung von Luft-Wasser-Systemen
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die kostengünstigste, unbegrenzteste und erneuerbarste natürliche Energiequelle - Luft für den Betrieb. Die Ausrüstung arbeitet über Ventilatoren und Verdampfer, die zu einem einzigen Komplex zusammengefasst sind.
Es ist am effektivsten bei Temperaturen bis zu -15 ° C. Bei aggressiveren Indikatoren verliert es einen erheblichen Teil der Leistung.
Das Gerät ist äußerst praktisch, da die Eigentümer eines Privathauses keine spezielle Ausrüstung für die Installation und komplexe Installationsarbeiten benötigen.
Es sind keine Ausgrabungen, Bohrungen und andere arbeitsintensive Maßnahmen erforderlich. Einfach zu installieren und nimmt nicht viel Platz ein. Es kann richtig funktionieren und befindet sich auf dem Dach des Wohnzimmers.
Zu den Hauptvorteilen der Geräte zählen ein nahezu geräuschloser Betrieb und die Möglichkeit, die aus dem beheizten Raum abgegebene Wärme in Form von Abluft, Wasser, Gas, Rauch usw. wiederzuverwenden.
Die Eigentümer führen die Systemwartung selbst durch:
- Reinigen Sie die Lüfterblätter und Schutzgitter an der Verdampferanlage vor Staub, kleinen Ablagerungen und Blättern;
- Kompressor schmieren spezielle Zusammensetzung, die in den Anweisungen des Herstellers angegeben ist;
- Öl wechseln in Aggregaten (Lüfter, Kompressor) mit einer bestimmten Frequenz;
- Überprüfen Sie die Integrität des Netzkabels Versorgung und Kupferleitungen, durch die das Kältemittel im System zirkuliert.
Zusätzlich zu diesen Maßnahmen empfehlen die Hersteller von Pumpgeräten den Kunden dringend, den Zustand der Wärmesensoren zu überwachen, die den Betrieb des Steuergeräts widerspiegeln.
Sie müssen gereinigt werden, indem Staub- und Ölflecken vorsichtig von der Oberfläche entfernt werden. Es wird das "Leben" mit verlängernLuft-Luft-Systeme und macht den Bedienvorgang einfacher und komfortabler.
Wie mache ich das Gerät mit eigenen Händen?
Unabhängig davon, welche Ressourcenoption (Erde, Wasser oder Luft) zum Heizen ausgewählt wurde, wird eine Pumpe benötigt, damit das System ordnungsgemäß funktioniert.
Dieses Gerät besteht aus Elementen wie:
- Kompressoreinheit (Zwischenelement des Komplexes);
- VerdampferÜbertragung von Energie mit niedrigem Potential auf das Kühlmittel;
- Drosselklappedurch die das Kältemittel den Rückweg zum Verdampfer findet;
- Kondensatorwo freon Wärmeenergie abgibt und auf die ursprüngliche Temperatur abkühlt.
Sie können ein komplettes System vom Hersteller kaufen, aber es kostet einen angemessenen Betrag. Wenn kein freies Geld zur Verfügung steht, sollten Sie aus den verfügbaren Teilen eine Wärmepumpe mit Ihren eigenen Händen herstellen und gegebenenfalls die fehlenden Teile kaufen.
Wenn Sie sich entscheiden, eine Wärmepumpe mit Ihren eigenen Händen herzustellen, müssen Sie auf jeden Fall den Zustand der im Haus verfügbaren elektrischen Verkabelung und des Stromzählers überprüfen.
Wenn diese Elemente abgenutzt und alt sind, müssen Sie alle Bereiche untersuchen, mögliche Fehlfunktionen erkennen und beseitigen, bevor Sie mit der Arbeit beginnen. Dann funktioniert das System unmittelbar nach dem Start einwandfrei und stört die Besitzer nicht durch Kurzschlüsse, Brandleitungen und das Ausschalten von Staus.
Methode 1. Montage aus dem Kühlschrank
Entfernen Sie die Spule auf der Rückseite des alten Kühlschranks, um die Wärmepumpe mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen. Dieses Teil wird als Kondensator verwendet und in einen hochfesten Behälter gegeben, der gegen aggressive Temperaturen beständig ist. Daran ist ein ordnungsgemäß funktionierender Kompressor angebracht, und ein einfacher Kunststoffzylinder wird als Verdampfer verwendet.
Die vorbereiteten Elemente werden miteinander verbunden, und dann wird die erzeugte Einheit mittels Polymerrohren mit dem Heizsystem verbunden und die Ausrüstung in Betrieb genommen.
Eine schrittweise Anleitung zum Zusammenbau einer Wärmepumpe aus einem Kühlschrank finden Sie in dieser Artikel.
Methode 2. Wärmepumpe der Klimaanlage
Um eine Wärmepumpe herzustellen, wird die Klimaanlage modifiziert und einige Grundeinheiten werden neu entwickelt. Zunächst werden der äußere und der innere Block ausgetauscht.
Der Verdampfer, der für die Übertragung von Wärme geringer Qualität verantwortlich ist, wird nicht zusätzlich installiert, da er im Innengerät des Geräts verfügbar ist und sich der Wärmeübertragungskondensator im Außengerät befindet. Sowohl Luft als auch Wasser sind als Wärmeträger geeignet.
Wenn diese Installationsoption nicht bequem ist, wird der Kondensator in einem separaten Tank installiert, der für den richtigen Wärmeaustausch zwischen der Heizressource und dem Kühlmittel ausgelegt ist.
Das System selbst ist mit einem Vierwegeventil ausgestattet.Zu dieser Arbeit wird in der Regel ein Spezialist mit Fachkenntnissen und Erfahrung in der Durchführung solcher Veranstaltungen eingeladen.
In der dritten Version wird die Klimaanlage vollständig in ihre Bestandteile zerlegt, und dann wird die Pumpe aus ihnen gemäß dem traditionell allgemein anerkannten Schema fertiggestellt: Verdampfer, Kompressor, Kondensator. Das fertige Gerät wird an die Heizung des Hauses angeschlossen und in Betrieb genommen.
Die Website enthält eine Reihe von Artikeln zur Herstellung von Wärmepumpen mit eigenen Händen. Wir empfehlen Ihnen, Folgendes zu lesen:
- Wie man eine Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses mit eigenen Händen herstellt: das Funktionsprinzip und das Montageschema
- So stellen Sie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe her: Gerätediagramme und Selbstorganisation
Systemtipps
Die Installation von Land-Wasser-Geräten ist teurer als alle anderen Optionen, da tiefe Aushubarbeiten mit vertikaler Anordnung der Geräte oder einer großen freien Fläche eines Standorts mit horizontaler Verlegung der Kommunikation erforderlich sind.
Diese Parameter schränken die Verwendung des Systems ein und verringern dessen Attraktivität erheblich.
Die Installation einer Wasser-Wasser-Pumpe weist ebenfalls einige Einschränkungen auf. Wenn sich in der Nähe ein zugängliches Gewässer befindet, können Sie das System darin platzieren. Der Mangel an offenem Wasser führt zum Bohren von Brunnen und Bypass-Brunnen, was ebenfalls nicht billig ist.
Die Luft-Wasser-Pumpe weist keine Installationsprobleme auf und kann auch in Mehrfamilienhäusern einwandfrei funktionieren. In strengen Wintern mit Niedertemperaturindikatoren nimmt der Wirkungsgrad jedoch ab und es ist eine parallele Energiequelle erforderlich, um sie zu unterstützen.
Allerdings Anordnung der Erdwärme Infolgedessen zahlt es seine Kosten und beginnt mit der Entwicklung einer kostenlosen Ressource, die es den Eigentümern ermöglicht, unter den bequemsten, angenehmsten und bequemsten Bedingungen zu leben, ohne viel Geld für Stromrechnungen auszugeben.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Das Video zeigt, wie ein Heizsystem auf Basis einer geothermischen Luft-Wasser-Heizung in einem großen Haus aus einem Gassilikatblock ausgestattet ist. Einige interessante Nuancen in Bezug auf die Installation von Geräten werden offengelegt und die tatsächliche Anzahl der Stromrechnungen für den Monat bekannt gegeben.
Wie funktioniert die Grundwasserausrüstung? Eine detaillierte Beschreibung eines Spezialisten für die Installation von geothermischen Thermokesseln, Empfehlungen und nützliche Tipps für Hausmeister von einem Fachmann auf ihrem Gebiet.
Ein echter Benutzer von Geräten teilt seine Eindrücke von der thermischen Geothermiepumpe.
Ein professioneller Schlosser erklärt, wie eine Wärmepumpe zu Hause hergestellt wird, basierend auf einem leistungsstarken Kompressor und rohrförmigen Wärmeaustauschteilen. Detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung.
Eine Erdwärmepumpe zum Heizen eines Privathauses ist eine gute Möglichkeit, komfortable Lebensbedingungen zu schaffen, auch wenn zentralisierte Kommunikationssysteme und bekanntere Energiequellen nicht verfügbar sind.
Die Wahl des Systems hängt von der territorialen Lage der Immobilie und den finanziellen Möglichkeiten der Eigentümer ab.
Erfahrung in der Herstellung einer Erdwärmepumpe? Bitte teilen Sie Informationen mit unseren Lesern, schlagen Sie Ihre Version der Baugruppe vor. Sie können Kommentare hinterlassen und Fotos Ihrer hausgemachten Produkte im unten stehenden Formular anhängen.
Unsere Mitarbeiter sind noch nicht bereit für eine geothermische Wärmequelle. Es scheint mir, dass alle Arten von Einrichtungen, die mit ähnlichen Methoden zur Energieerzeugung verbunden sind, ihre Anwendung in Europa finden, wo die Menschen seit langem gelernt haben, zu sparen. Und davon sind wir weit entfernt. Solche Technologien sind leider zu aufwendig, es ist viel einfacher, sie an die Gasleitung anzuschließen. Und noch mehr versuchen Sie es selbst. Nein, das ist noch nichts für uns. Hier zumindest um zu lernen, wie man Sonnenkollektoren benutzt.
Aber ich stimme dem vorherigen Kommentar nicht zu. Was bedeutet das: „Unsere Leute sind nicht bereit für eine solche Energiequelle“? Wenn niemand versucht, es zu benutzen, werden wir niemals zu irgendetwas bereit sein. Solche Dinge passieren nicht von alleine. Persönlich werde ich das Wasser-Luft-System ausrüsten und bin mir des Erfolgs sicher. Ich verstehe das Thema gut und habe keine Angst, etwas Neues auszuprobieren.
Ich stimme dem ersten Kommentar grundsätzlich nicht zu. Alexander glaubt offenbar nicht, dass es in Russland jenseits des Urals problematisch sein wird, an die Gaspipeline anzuschließen, da alle Gaspipelines genau nach Europa führen, wo sie seit langem das Sparen gelernt haben. Angesichts des jährlichen Anstiegs der Kohle- und Brennholzpreise ist es an der Zeit, ernsthaft über die Installation einer Wärmepumpe nachzudenken.
Alexei, wir haben in Europa auch gelernt, weil dort Regierungen aktiv energiesparende Technologien unterstützen. Zum Beispiel zinslose Kredite für den Kauf solcher Geräte. Nun, Propaganda ist universell im positiven Sinne des Wortes.
Es besteht keine Notwendigkeit, nach Europa zu nicken. Wie viel Gas gibt es? Wie viel kostet es? Energie? Wie viel Kohle gibt es? Und mehr ... und wie hoch ist ihr monatliches Einkommen in Rubel? Ab hier folgt alles.
Hier ist ein Beispiel von Herrn Uglich. Die Kosten für kW Wärmeenergie: Birkenbrennholz - 2,28 Rubel, Erdgas - 0,63 Rubel, verflüssigt - 2,02 Rubel, Kohle der Klasse D - 1,11 Rubel, leichte Pellets - 1,72 Rubel. Erdwärmepumpe (mit der Lieferung von 1 kW elektrischer Energie - bei 4,5 kW Wärme) - 1,51 Rubel. Und unter Berücksichtigung der Arbeitskosten und der Wärmepumpe ... werden die Kosten auch nach 10 Jahren nicht mehr abgewiesen. Und eine Garantie von 15 Jahren ist nicht erforderlich ... Überzeugen Sie sich selbst, aber werden diese Firmen (Lieferanten oder Auftragnehmer) in 5-10-15 Jahren existieren? In unserer Wirtschaft ist diese Garantie eher wie ein Zilch.
Ich meine, Sie können Garantien für 100 Jahre geben. Es gibt nur eine Schlussfolgerung. Ziehen Sie Erdgas zu sich nach Hause. Nun, während Sie ziehen (der Vorgang ist manchmal nicht schnell), setzen Sie dann den automatischen Kohlekessel.