Napravite geotermalnu toplinsku pumpu za grijanje kuće: uređaj, dizajn, samostalna montaža

Možete organizirati grijanje i toplu vodu privatne kuće na različite načine, na primjer, spojiti se na središnje komunikacije za opskrbu plinom ili prenijeti sustave grijanja na potrošnju električne energije. Slažete li se?

A geotermalnu toplinsku pumpu možete sastaviti vlastitim rukama i učinkovito koristiti toplinu zemlje za stvaranje udobnih životnih uvjeta. Naravno, ovo je prilično dugotrajan proces, ali za one koji su barem malo upućeni u tehnologiju, to neće biti velika stvar.

U našem ćemo članku govoriti o principima rada i vrstama geotermalnih instalacija. Reći ćemo vam kako sami izraditi toplinsku pumpu od improviziranih materijala. Osim toga, u članku ćete pronaći stručne savjete o odabiru geo-agregata. Objavljeni videozapisi otkrivat će tajne instalacije i principe rada geotermalnih crpki.

Kako djeluje termalna geo jedinica?

Algoritam rada geotermalne toplinske crpke temelji se na prijenosu topline iz izvora s malim potencijalom toplinske energije u toplinski nosač. Zemlja ovdje igra ulogu radijatora ljeti i aktivan je izvor topline u zimskoj sezoni.

Temperaturne razlike tla pomažu u poboljšanju ukupne učinkovitosti sustava i pomažu u smanjenju stvarnih troškova rada.

Osnova geotermalne toplinske pumpe je fenomen toplinske inercije. Temperatura zemlje na dubini od 6 metara i ispod gotovo točno odgovara prosječnoj godišnjoj temperaturi zraka u regiji i mijenja se vrlo malo tijekom kalendarske godine

U praksi, postojeća rashladna tekućina ulazi u cjevovod smješten u zemlji i tamo se zagrijava za nekoliko stupnjeva. Zatim sastav odlazi u jedinicu za izmjenu topline (ili isparivač) i prenosi akumuliranu toplinsku energiju u unutarnji krug sustava.

Princip rada geotermalnih instalacija sličan je funkcioniranju rashladnih sustava. Zato se neke vrste toplotnih pumpi ljeti uspješno koriste kao klima uređaji i uz njihovu pomoć hlade zrak u stambenim prostorijama

Rashladno sredstvo koje djeluje u vanjskom krugu zagrijava se u isparivaču, pretvara se u plin i ulazi u kompresor. Tamo se skuplja pod utjecajem visokog tlaka i postaje još vruće.

Vrući plin prolazi u kondenzacijski uređaj i odaje toplinsku energiju radnom rashladnom fluidu unutarnjeg sustava odgovornom za grijanje kuće. Na kraju postupka rashladno sredstvo koje je izgubilo toplinu vraća se u početno stanje u tekućem stanju.

Što su geotermalne instalacije?

Geotermalne toplinske pumpe međusobno se razlikuju u vrsti nositelja topline na unutarnjoj i vanjskoj konturi konstrukcije. Energija uređaja dobiva se iz tla, vode (podzemne vode ili otvorenog prirodnog rezervoara) ili zraka.

Unutar prostorija, toplinski se resurs koristi za grijanje prostorija, grijanje vode i klimatizaciju. Ovisno o kombinaciji elemenata i funkcija koje se koriste, sustavi se razvrstavaju u vrste: "zemlja-voda", "voda-voda" i "zrak-voda".

Opcija br. 1. Montaža zemlja-voda

Crpka podzemna voda jedna je od najučinkovitijih alternativnih opcija grijanja stambenih zgrada. Načelo njegova djelovanja je odabrati pomoću sondi ili kolektora toplinske energije iz tla i prenijeti ga na sustav grijanja vode za kućanstvo.

Geotermalne toplinske pumpe zemlja-voda su visoko tehnološki napredni uređaji. Odlikuje ih izuzetna pouzdanost i pokazuju visoku razinu učinkovitosti. Ne zahtijevaju stalnu intervenciju vlasnika u radu, ali treba stručna servisna usluga

Posebna instalacija, koja se sastoji od geotermalnog izmjenjivača topline smještenog ispod dubine stvarnog smrzavanja tla, i same toplinske pumpe, koja djeluje kao hladnjak, pomaže u primjeni tehnologije, samo obrnuto (Carnot-ov obratni ciklus).

Kako uređaj radi

Instalacija podzemne vode, koja zagrijava stambene prostore zbog obnovljive topline koju proizvodi tlo, djeluje prema sljedećem algoritmu:

1. Radna tekućina (slana otopina ili antifriz), krećući se duž geotermalnog kruga, uzima temperaturu tla i putem pumpe se prenosi u izmjenjivač topline - isparivač. Tamo daje prikupljenu toplinu freonu i ona se, postajući hladnija za 2-5 ° C, vraća na početnu točku.
2. Obogaćen toplinskom energijom, freon isparava i, uzevši plinovito stanje, ulazi u kompresorsku jedinicu. Tamo se temperatura plina povećava zbog oblika kompresije i kondenzacije.
3. Toplinska energija se prenosi u rashladnu tekućinu u sustavu grijanja kuće, a freon opet poprima tekući oblik. Tlak mu pada nakon prolaska kroz ekspanzijski ventil sustava, a rashladno sredstvo se vraća natrag u isparivač kako bi se dobio još jedan dio resursa.

Kao rezultat ovog postupka, količina toplinske energije uzeta iz tla i prenesena u sustav grijanja stambene zgrade veća je od 4 puta veće količine električne energije koja se troši kako bi se osigurao ispravan rad kompresorske jedinice, kružne crpke i upravljačke jedinice.

Smjesa glikola s dobrim indeksom viskoznosti, voda s alkoholom ili fiziološkom otopinom - to su tekućine bez smrzavanja koje se koriste u sustavu zemlja-voda. Oni su ekološki prihvatljivi, učinkovito uzimaju toplinu i odvoze je do crpne stanice

Dodatni bonus je činjenica da sustav ima mogućnost rada u suprotnom smjeru, odnosno za hlađenje. Istina, gubitak učinkovitosti doseže 20%, ali to se smatra opravdanim, s obzirom na visoku sposobnost grijanja opreme.

Opcije plasmana od zemlje do vode

Za stvaranje vanjske konture sustava zemlja-voda koriste se polimerne cijevi visoke čvrstoće s dobrim karakteristikama. Postavljaju se vodoravno, ležeći na dnu jame, na način koji podsjeća na raspored komunikacija za komplekse “toplog poda”.

Toplinska crpka podzemna voda je pouzdana, učinkovita i tiha u radu, međutim, njezina instalacija košta pristojan novac i treba puno vremena (najmanje 1 mjesec za aktivnosti izgradnje, ugradnje i puštanja u rad). Ova se točka mora uzeti u obzir prije nego što se odlučite za sustav grijanja ove vrste

Prilikom postavljanja koristi se površina od 25-50 četvornih metara. m za svaki pojedinačni kilovat snage montirane pumpe. Dubina jame odabrana je ispod granice smrzavanja, a točne dimenzije i visina polaganja cijevi određuju se dodatnim proračunom.

Vlasnicima zemljišnih imanja velike veličine koji su odabrali geotermalnu toplinsku pumpu podzemna voda za grijanje kuće preporučljivo je instalirati vodoravne kolektore. Vlasnici malih parcela imaju veću vjerojatnost da će ugraditi duboke sonde, jer oni idu mnogo u tlo i ne "jedu" korisno područje u blizini kuće

Teritoriji na kojima su uređene komunikacije geotermalnih sustava zemlja-voda više se ne koriste u poljoprivredne svrhe. Mogu se probiti u prekrasan travnati travnjak ili cvjetnjak s cvjetajućim jednogodišnjim.

Okomita instalacija mnogo je problematičnija i podrazumijeva upotrebu profesionalne opreme. Na mjestu se buši bušotina s dubine od 20 do 150 m, te se bušilica postavlja posebna geotermalna sonda i spaja na pumpu koja dovodi radnu tekućinu u sustav grijanja kuće.

Okomita sonda za geotermalni sustav zemlja-voda je glava sa spojenim cijevima. Uronjen je u bunar s dubinom od 18 m ili više. Točan broj bušotina i sondi, dubina potrebnog uranjanja i stvarni promjer cjevovoda izračunavaju se odvojeno za svaki pojedini slučaj, na temelju podataka dobivenih kao rezultat geoloških istraživanja stručnjaka na lokaciji.

Sondne cijevi koje se protežu od izbušenih bušotina ulaze u otvor. Od njega do toplinske pumpe vode se 2 glavna voda (dovod i povrat), opremljeni izolacijskim premazom. Promjer linije ovisi o ukupnoj zapremini sustava i prostoriji koju želite zagrijati. Ponekad parametri dosežu 160 mm.

Prema grubim procjenama, za zagrijavanje stambene zgrade s površinom od oko 100 m2 potrebno će oko 7,5 kW / h energije. U tom slučaju vertikalne sonde za stvaranje sustava grijanja „zemlja-voda“ morat će se spustiti u zemlju za 110-115 metara, ili uzeti u vodoravne komunikacije 250 m2 susjednog dijela (+)

Zbog činjenice da je na dubini temperatura tla uvijek viša i stabilnija zbog utjecaja zemljine jezgre, vertikalni način postavljanja sustava grijanja prepoznat je kao najučinkovitiji. Pokazuje visoku razinu učinkovitosti i pouzdano djeluje dugi niz godina, bez davanja kvarova i kvarova.

Opcija br. 2 Značajke toplinskih pumpi voda-voda

Geotermalni sustav voda-voda koristi u svom radu toplinsku energiju vodenog resursa. To je moguće jer na velikim dubinama temperatura vode, poput tla, ostaje prilično visoka i održava stabilne, stalne pokazatelje tijekom cijele godine.

Za opremanje vodno-vodnog sustava i dobivanje nisko-potencijalne toplinske energije možete koristiti otvorena vodna tijela (jezera, rijeke), bunare, bunare, pa čak i otpadne vode iz tehnoloških ciklusa industrijske proizvodnje (obrnuto vodoopskrba)

Ne postoji temeljna strukturna razlika između toplinske pumpe zemlja-voda i toplinske pumpe voda-voda.Ali najmanji financijski i troškovi rada zahtijevaju kompleks opremljen na temelju otvorenog rezervoara. Ugradnja ne zahtijeva bušenje velikih razmjera.

Materijal cijevi s rashladnom tekućinom jednostavno je opremljen teretom, uronjen je u vodu i povezanima s kućnim sustavom grijanja putem spojnih komunikacija.

Međutim, ova je opcija moguća samo ako je zemljište uz vodu, a svi komunikacijski dijelovi sustava su pod nadzorom vlasnika. Ako nema pristupa otvorenom akumulaciji, koristi se potencijal podzemnih voda.

Točno, to podrazumijeva ozbiljne radove na zemljištu i izgradnju složenih konstrukcija, na primjer, dodatnog bunara, dizajniranog za ispuštanje vode koja prolazi kroz jedinicu za izmjenu topline.

Kada instalirate toplinsku pumpu voda-voda, nisu opremljene ne jedna, već dvije bušotine. Radna voda se uzima kroz jedan i, prolazeći kroz izmjenjivač topline, preusmjerava se u drugi, koji je smješten u smjeru kretanja zemaljskih tokova. Tijekom postavljanja, treba imati na umu da se bušotina mora nalaziti najmanje 6 metara od izvora i mora biti nizvodno

obično instalacije voda-voda Montirajte tamo gdje ne postoji način za povezivanje središnjih komunikacija ili korištenje drugih vrsta rashladnih sredstava.

Stručnjaci tvrde da je alternativno grijanje ove vrste izuzetno učinkovito u modernim zgradama koje imaju minimalnu stopu gubitka topline.

U proizvodnji i ugradnji geotermalnih sustava grijanja voda-voda, učinite sami, vrlo je važno koristiti materijale visoke otpornosti na koroziju, smrzavanje i druge agresivne manifestacije vanjskog okruženja. Tada će oprema dugo trajati i ne donijeti vlasniku nikakvih problema

Ako je kuća dobro izolirana, zaštićena od propuha, vlage i prodora smrznutog zraka ili je izgrađena korištenjem modernih tehnologija toplinske izolacije, trošak sustava grijanja značajno se smanjuje zbog mogućnosti kupnje crpne opreme mnogo niže snage.

Opcija br. 3. Raspored sustava zrak-voda

Toplinska pumpa zrak-voda koristi najpristupačniji, neograničeni i obnovljivi prirodni izvor energije - zrak za rad. Oprema djeluje preko ventilatora i isparivača, kombiniranih u jedan kompleks.

Najefikasnija je na temperaturama do -15 ° C. Agresivnijim pokazateljima gubi značajan dio snage.

Toplinska pumpa zrak-voda je značajno jeftinija od modela voda-voda i zemlja-voda. Modul je pogodan za regije s relativno toplim zimama. U hladnim sjevernim predjelima gdje mraz prelazi -20 ... 25 ° C, postavljanje opreme za zrak smatra se neprimjerenim

Jedinica je izuzetno prikladna jer vlasnicima privatne kuće ne zahtijeva posebnu opremu za ugradnju i složene instalacijske radove.

Ne treba iskopavanje, bušenje bušotina i druge radno intenzivne mjere. Jednostavan za instalaciju i ne zauzima puno prostora. Može pravilno funkcionirati, nalazi se na krovu dnevne sobe.

Na mjestu neposredno u blizini stambenih zgrada moguće je instalirati geotermalnu pumpu zrak-voda. Djeluje tiho i ima moderan atraktivan izgled, ne kvareći cjelokupni dizajn teritorija

Glavne prednosti opreme uključuju gotovo tihi rad i mogućnost ponovne uporabe topline koja se oslobađa iz grijane prostorije u obliku ispušnog zraka, vode, plina, dima itd.

Vlasnici samostalno održavaju održavanje sustava:

• očistite lopatice ventilatora i zaštitne rešetke na instalaciji isparivača od prašine, sitnih otpadaka i lišća;
• podmazujte kompresor poseban sastav naveden u uputama proizvođača;
• promijenite ulje u jedinicama snage (ventilator, kompresor) s određenom frekvencijom;
• provjerite integritet kabela za napajanje dovod i bakreni cjevovod kroz koji rashladno sredstvo cirkulira u sustavu.

Uz ove radnje, proizvođači crpne opreme snažno savjetuju kupce da prate stanje toplinskih senzora koji odražavaju rad upravljačke jedinice.

Moraju se očistiti nježnim uklanjanjem mrlja od prašine i ulja s površine. To će produžiti životsustavi zrak-zrak i učinit će postupak rada jednostavnijim i udobnijim.

Kako napraviti jedinicu vlastitim rukama?

Bez obzira koja je opcija resursa (zemlja, voda ili zrak) odabrana za grijanje, potrebna je crpka za pravilno funkcioniranje sustava.

Ovaj se uređaj sastoji od elemenata kao što su:

• kompresorska jedinica (srednji element kompleksa);
• isparivačprijenos rashladne tekućine niskog potencijala;
• leptirasti ventilkroz koji rashladno sredstvo pronalazi povratni put do isparivača;
• kondenzatorgdje freon odaje toplinsku energiju i hladi se do prvotne temperature.

Kompletni sustav možete kupiti od proizvođača, ali to će koštati pristojan iznos. Kad nema slobodnog novca pri ruci, trebate napraviti toplinsku pumpu vlastitim rukama iz dostupnih dijelova i, ako je potrebno, kupiti dijelove koji nedostaju.

Pri planiranju ugradnje geotermalnog sustava grijanja u privatnoj kući, prije svega, morate paziti na smanjenje razine gubitka topline. Za to se zidovi moraju izolirati posebnim materijalom, vrata i okviri prozora trebaju biti obloženi pjenom, a pod i strop moraju biti zaštićeni pjenastim pločama. Tada će toplina dodijeljena crpkom u najvećoj mjeri ostati u zatvorenom

Kada se donese odluka o izradi toplinske crpke vlastitim rukama, svakako morate provjeriti stanje električnog ožičenja i električnog brojila dostupnih u kući.

Ako su ti elementi istrošeni i stari, prije početka radova potrebno je pregledati sva područja, otkriti moguće kvarove i otkloniti ih. Tada će sustav odmah nakon pokretanja raditi besprijekorno i neće uznemiriti vlasnike kratkim spojevima, vatrenim ožičenjima i izbijanjem zastoja u prometu.

1. metoda Montaža iz hladnjaka

Za sastavljanje toplinske crpke vlastitim rukama uklonite zavojnicu koja se nalazi na stražnjoj strani starog hladnjaka. Ovaj se dio koristi kao kondenzator i stavlja se u spremnik velike čvrstoće koji je otporan na agresivne temperature. Na njega je pričvršćen pravilno djelujući kompresor, a kao isparivač koristi se jednostavna plastična cijev.

Ako se za izradu crpke koristi vrlo stari hladnjak, bolje je zamijeniti freon u njemu s novim. To nećete moći sami, pa ćete morati pozvati majstora s posebnom opremom. Brzo će zamijeniti radni fluid, a sustav će raditi u ispravnom načinu rada

Pripremljeni elementi međusobno su povezani, a zatim se stvorena jedinica spaja na sustav grijanja pomoću polimernih cijevi i oprema se stavlja u pogon.

Detaljna uputa o sastavljanju toplinske pumpe iz hladnjaka opisana je u ovaj članak.

2. metoda Toplinska pumpa klima uređaja

Da bi se napravila toplinska crpka, klima uređaj je izmijenjen i neke osnovne jedinice su preuređene. Prvo, vanjski i unutarnji blokovi se izmjenjuju.

Isparivač, koji je odgovoran za prijenos niske topline, nije dodatno instaliran, jer je dostupan u unutarnjoj jedinici jedinice, a kondenzator za prijenos topline smješten je u vanjskoj jedinici. I zrak i voda su pogodni kao nosači topline.

Ako ova opcija instalacije nije prikladna, kondenzator se ugrađuje u zasebni spremnik dizajniran za ispravnu izmjenu topline između izvora grijanja i rashladnog sredstva.

Sam sustav opremljen je četverosmjernim ventilom.Za ovaj je rad obično pozvan specijalist sa profesionalnim vještinama i iskustvom u provođenju ovakvih događanja.

Moderni split sustavi nisu učinkoviti na niskim temperaturama, pa ih profesionalci ne preporučuju koristiti za samostalnu proizvodnju toplinskih pumpi

U trećoj verziji klima uređaj se u potpunosti rastavlja na svoje sastavne dijelove, a zatim se crpka iz njih dovršava prema tradicionalnoj općeprihvaćenoj shemi: isparivač, kompresor, kondenzator. Gotov uređaj priključen je na opremu koja zagrijava kuću i započinje s korištenjem.

Na web mjestu se nalazi niz članaka o proizvodnji toplinskih crpki vlastitim rukama, preporučujemo vam da pročitate:

1. Kako napraviti toplinsku pumpu za grijanje kuće vlastitim rukama: načelo rada i shema montaže
2. Kako napraviti toplinsku pumpu zrak-voda: dijagrami uređaja i samostalna montaža

Savjeti za sustav

Ugradnja opreme zemlja-voda skuplja je od svih ostalih opcija, jer zahtijeva duboke iskopne radove s vertikalnim rasporedom opreme ili veliki slobodni prostor mjesta s horizontalnim polaganjem komunikacija.

Ovi parametri ograničavaju uporabu sustava i značajno smanjuju njegovu atraktivnost.

Instaliranje crpke vode u vodu također ima određena ograničenja. Ako je u blizini dostupno vodeno tijelo, sustav možete smjestiti u njega. Manjak otvorene vode podrazumijevat će bušenje bunara i obilaznih bunara, što također nije jeftino.

Crpka zrak-voda ne predstavlja poteškoće s instalacijom i može ispravno raditi čak i u stambenim zgradama, ali u teškim zimama s indikatorima niske temperature njegova se učinkovitost smanjuje i za to je potreban paralelni izvor energije.

Međutim, uređenje geotermalnog grijanja Kao rezultat, ona se isplati i započinje s razvijanjem besplatnih resursa, omogućavajući vlasnicima da žive u najpovoljnijim, ugodnijim i ugodnijim uvjetima, bez trošenja puno novca na komunalne račune.

Zaključci i korisni video na temu

Video prikazuje kako je sustav grijanja temeljen na geotermalnoj opremi za grijanje zrak-voda opremljen u velikoj kući od plino-silikatnog bloka. Otkrivene su neke zanimljive nijanse u vezi s ugradnjom opreme i najavljeni su stvarni brojevi komunalnih računa za mjesec.

Kako djeluje oprema podzemne vode? Detaljan opis stručnjaka za ugradnju geotermalnih termalnih kotlova, preporuke i korisni savjeti za kućne majstore od stručnjaka iz njihove oblasti.

Stvarni korisnik opreme dijeli svoje dojmove o termalnoj geotermalnoj pumpi.

Profesionalni bravar govori kako napraviti toplinsku pumpu kod kuće na temelju moćnih dijelova kompresora i cijevnih izmjenjivača topline. Detaljne detaljne upute.

Geotermalna crpka za grijanje privatne kuće dobar je način stvaranja ugodnih uvjeta života čak i tamo gdje ne postoje centralizirani komunikacijski sustavi i poznatiji izvori energije.

Izbor sustava ovisi o teritorijalnom smještaju imovine i financijskim mogućnostima vlasnika.

Imate iskustva s proizvodnjom geotermalne toplinske pumpe? Molimo podijelite informacije s našim čitateljima, predložite svoju verziju skupštine. Možete ostaviti komentare i priložiti fotografije svojih domaćih proizvoda u donjem obrascu.