DIY geotermisk varmepumpe til opvarmning af hjemmet: enhed, design, selvmontering

Opvarmning og varmt vandforsyning i et privat hus kan organiseres på forskellige måder, f.eks. Ved tilslutning til central gasforsyningskommunikation eller ved at skifte varmesystemer til elforbrug. Er du enig?

Og du kan samle en geotermisk varmepumpe med dine egne hænder og effektivt bruge jordens varme til at skabe komfortable levevilkår. Naturligvis er dette en temmelig tidskrævende proces, men for dem, der i det mindste er lidt kyndige inden for teknologi, vil dette ikke være en stor ting.

I vores artikel vil vi tale om principperne for drift og typer af geotermiske installationer. Vi fortæller dig, hvordan du selv bygger en varmepumpe ud fra improviserede materialer. Derudover finder du i artiklen ekspertrådgivning til valg af geo-aggregater. Og de udlagte videoer afslører installationens hemmeligheder og principperne for drift af geotermiske pumper.

Hvordan fungerer en termisk geoenhed?

Den geotermiske varmepumpe-driftsalgoritme er baseret på overførsel af varme fra en kilde med et lavt potentiale af termisk energi til en varmebærer. Jorden her spiller rollen som en radiator om sommeren og er en aktiv varmekilde i vintersæsonen.

Forskelle i jordtemperatur hjælper med at forbedre den samlede systemeffektivitet og hjælper med at reducere de faktiske driftsomkostninger.

Grundlaget for den geotermiske varmepumpe er fænomenet termisk inerti. Jordens temperatur på en dybde på 6 meter og derunder svarer næsten nøjagtigt til den gennemsnitlige årlige lufttemperatur i regionen og ændrer sig meget lidt gennem kalenderåret

I praksis kommer det eksisterende kølevæske ind i rørledningen placeret i jorden og opvarmes der i flere grader. Derefter går sammensætningen til varmevekslerenheden (eller fordamperen) og overfører den akkumulerede termiske energi til det interne systemkredsløb.

Princippet om drift af geotermiske installationer ligner funktionen af ​​kølesystemer. Derfor bruges nogle typer varmepumper om sommeren med succes som klimaanlæg, og med deres hjælp afkøler de luften i boliger

Kølemediet, der fungerer i det eksterne kredsløb, opvarmes i fordamperen, omdannes til gas og kommer ind i kompressoren. Der trækkes det sammen under påvirkning af højt tryk og bliver endnu varmere.

Den varme gas passerer ind i kondensationsindretningen og afgiver termisk energi til det arbejdende kølevæske i det interne system, der er ansvarligt for opvarmning af huset. Ved afslutningen af ​​processen vender det kølemiddel, der har mistet varmen, tilbage til sit udgangspunkt i flydende tilstand.

Hvad er geotermiske installationer?

Geotermiske varmepumper adskiller sig fra hinanden i typen varmebærer på konstruktionens indre og udvendige konturer. Enhedens energi opnås fra jord, vand (grundvand eller et åbent naturligt reservoir) eller luft.

Inde i lokalerne bruges varmeressourcen til opvarmning af rum, varme vand og aircondition. Afhængigt af kombinationen af ​​anvendte elementer og funktioner klassificeres systemerne i typer: “grundvand”, “vand-vand” og “luft-vand”.

Mulighed nr. 1. Land-til-vand samling

Grundvandspumpen er en af ​​de mest effektive alternative opvarmningsmuligheder til boliger. Princippet for dens handling er at vælge ved hjælp af sonder eller opsamlere af termisk energi fra jorden og overføre den til et hjemmevandsvarmesystem.

Jord-vand geotermiske varmepumper er højteknologiske, progressive enheder. De er kendetegnet ved enestående pålidelighed og demonstrerer et højt effektivitetsniveau. Kræver ikke konstant indgriben fra ejerne i arbejdet, men har brug for professionel eftersalgsservice

Den specielle installation, der består af en geotermisk varmeveksler placeret under dybden af ​​den faktiske frysning af jorden, og selve varmepumpen, der fungerer som et køleskab, hjælper med at implementere teknologien, kun omvendt (Carnot-omvendt cyklus).

Sådan fungerer enheden

Grundvandsanlægget, der varmer beboelsesrummet på grund af den vedvarende varme produceret af jorden, fungerer efter følgende algoritme:

1. Arbejdsvæsken (saltvand eller frostvæske), der bevæger sig langs det geotermiske kredsløb, tager jordens temperatur og overføres til en varmeveksler - fordamper gennem en pumpe. Der giver hun den indsamlede varme til freon, og sig selv, der bliver koldere ved 2-5 ° C, vender tilbage til udgangspunktet.
2. Beriget med termisk energi fordamper freon, og når den har taget en gasformig tilstand, kommer den ind i kompressorenheden. Der stiger gastemperaturen på grund af kompressions- og kondensationsformer.
3. Termisk energi overføres til kølevæsken i husvarmeanlægget, og freon får igen en flydende form. Dens tryk falder efter at have passeret gennem systemets ekspansionsventil, og kølemediet føres tilbage til fordamperen for at få en anden del af ressourcen.

Som et resultat af denne procedure er mængden af ​​termisk energi, der er taget fra jorden og overført til varmesystemet i en boligbygning, mere end 4 gange den mængde elektricitet, der forbruges for at sikre korrekt drift af kompressorenheden, cirkulærpumpen og styreenheden.

En glykolblanding med et godt viskositetsindeks, vand med alkohol eller saltopløsning - det er de ikke-frysende væsker, der bruges i jordvandssystemet. De er miljøvenlige, tager effektivt varme og transporterer den til pumpestationen

En yderligere bonus er det faktum, at systemet har evnen til at arbejde i den modsatte retning, det vil sige til afkøling. Det er sandt, at effektivitetstabet når 20%, men dette betragtes som berettiget i betragtning af udstyrets høje opvarmningsevne.

Land-til-vand placeringsmuligheder

For at skabe den ydre kontur af jord-vandsystemet anvendes polymerrør med høj styrke med gode egenskaber. De er placeret vandret og lægger på bunden af ​​pit på en måde, der minder om arrangementet med kommunikation for ”varme gulv” -komplekser.

Grundvandsvarmepumpen er pålidelig, effektiv og stille i drift, men installationen koster anstændige penge og tager meget tid (mindst 1 måned til byggeri, installation og idriftsættelse). Dette punkt skal tages i betragtning, inden der træffes beslutning om et varmesystem af denne type

Ved installation anvendes et areal på 25-50 kvadratmeter. m for hver enkelt kilowatt el-monteret pumpe. Dybden af ​​pit vælges under frysegrænsen, og de nøjagtige dimensioner og stigningen på rørlægningen bestemmes ved en yderligere beregning.

Det tilrådes for ejere af store jordbedrifter, der har valgt en jordvarmevarmepumpe at varme deres hjem, at installere vandrette samlere. Ejere af små grunde er mere tilbøjelige til at installere dybe sonder, da de går langt ned i jorden og ikke "spiser" det nyttige område i nærheden af ​​huset

Områder, hvor kommunikation af geotermiske land-vand-systemer er arrangeret, bruges ikke længere til landbrugsformål. De kan opdeles i en smuk græsplæne eller blomsterbed med blomstrende etårige.

Lodret installation er meget mere problematisk og medfører brug af professionelt udstyr. En boring fra en dybde på 20 til 150 m bores på stedet ved hjælp af en borerig, en særlig geotermisk sonde sænkes ned i den og forbindes til en pumpe, der forsyner arbejdsvæsken til hjemmevarme-systemet.

Den lodrette sonde til det jordvarmes geotermiske system er et hoved med tilsluttede rør. Den er nedsænket i en brønd med en dybde på 18 m eller mere. Det nøjagtige antal brønde og prober, dybden af ​​den krævede nedsænkning og den faktiske diameter på rørledningen beregnes separat for hvert enkelt tilfælde, baseret på information opnået som et resultat af geologisk efterforskning af specialister på stedet.

Probe-rør, der strækker sig fra de borede brønde, kommer ind i manifoldbrønden. Fra den til varmepumpen er 2 hovedledninger (forsyning og retur) udstyret med isoleringsbelægning. Linjens diameter afhænger af det samlede volumen på systemet og det rum, du vil varme. Nogle gange når parametrene 160 mm.

Ifølge uslebne skøn er der behov for ca. 7,5 kW / h energi til at opvarme en beboelsesejendom med et areal på ca. 100 m2. I dette tilfælde skal de vertikale sonder til oprettelse af et "vand-vand" -system, sænkes ned i jorden med 110-115 meter eller tages under vandret kommunikation 250 m2 af det tilstødende afsnit (+)

På grund af det faktum, at jordtemperaturen på en dybde altid er højere og mere stabil på grund af påvirkningen af ​​jordens kerne, anerkendes den lodrette måde at lægge varmesystemet på som den mest effektive. Det demonstrerer et højt effektivitetsniveau og fungerer pålideligt i mange år uden at give fejl og sammenbrud.

Mulighed # 2. Funktioner af vand-til-vand varmepumper

Vand-vand geotermisk system bruger den termiske energi fra en vandressource i sit arbejde. Dette er muligt, fordi vandets temperatur, ligesom jorden, ved store dybder forbliver ret høj og holder stabile, konstante indikatorer hele året.

For at udstyre vand-vandsystemet og opnå lavpotentialet termisk energi kan du bruge åbne vandforekomster (søer, floder), brønde, brønde og endda spildevand fra teknologiske cykler for industriel produktion (omvendt vandforsyning)

Der er ingen grundlæggende strukturel forskel mellem en grund-vand varmepumpe og en vand-vand varmepumpe.Men de mindste økonomiske omkostninger og arbejdsomkostninger kræver et kompleks udstyret på basis af et åbent reservoir. Installation kræver ikke storstilet boreaktiviteter.

Rørmaterialet med et kølemiddel er simpelthen udstyret med en belastning, nedsænket i vand og forbundet til hjemmevarme-systemet gennem tilslutningskommunikation.

Denne mulighed er dog kun mulig, hvis jorden støder op til vandet, og alle kommunikationsdele i systemet er under kontrol af ejerne. Hvis der ikke er adgang til et åbent reservoir, anvendes grundvands potentialet.

Det er sandt, at dette medfører alvorligt jordarbejde og konstruktion af komplekse strukturer, for eksempel en yderligere brønd, der er designet til at udlede vand, der passerer gennem varmevekslerenheden.

Ved installation af en vand-til-vand-varmepumpe er ikke en, men to brønde udstyret. Arbejdsvand føres gennem det ene, og efter at have passeret varmeveksleren, omdirigeres det til det andet, som er placeret i bevægelsesretningen for jordstrømmene. Under placering skal det bemærkes, at den modtagende brønd skal være mindst 6 meter fra den producerende brønd og skal være nedstrøms

normalt vand-til-vand-installationer Monter, hvor der ikke er nogen måde at forbinde central kommunikation eller bruge andre typer kølevæsker.

Eksperter hævder, at alternativ opvarmning af denne type er ekstremt effektiv i moderne bygninger, der har et minimum af varmetab.

Ved fremstilling og installation af gør-det-selv vand-vand geotermiske varmesystemer er det meget vigtigt at anvende materialer med et højt niveau af modstand mod korrosion, frysning og andre aggressive manifestationer af det ydre miljø. Derefter vil udstyret vare lang tid og ikke give ejeren nogen problemer

Hvis huset er godt isoleret, beskyttet mod træk, fugt og indtrængning af frostig luft, eller bygget med moderne varmeisoleringsteknologier, reduceres omkostningerne til varmesystemet væsentligt på grund af muligheden for at købe pumpeudstyr med meget lavere effekt.

Mulighed # 3. Arrangement af luft-vandsystemer

Luft-vand-varmepumpen bruger den mest overkommelige, ubegrænsede og vedvarende naturlige energiressource - luft til drift. Udstyret fungerer gennem ventilatorer og fordamper, kombineret i et enkelt kompleks.

Det er mest effektivt ved temperaturer op til -15 ° C. Med mere aggressive indikatorer mister det en betydelig del af magten.

Luft-til-vand-varmepumpen er betydeligt billigere end vand-til-vand- og grund-til-vand-modellerne. Modulet er velegnet til regioner med relativt varme vintre. I kolde nordlige regioner, hvor frost overstiger -20 ... 25 ° C, anses installation af luftudstyr som upassende

Enheden er ekstremt praktisk, idet det ikke kræver, at ejerne af et privat hjem har specielt udstyr til installation og komplekst installationsarbejde.

Det har ikke brug for udgravning, boring og andre arbejdskrævende foranstaltninger. Let at installere og tager ikke meget plads. Det kan fungere korrekt, placeret på taget af stuen.

Det er muligt at installere en luft-vand geotermisk pumpe på et sted direkte i nærheden af ​​boliger. Det fungerer stille og har et moderne, attraktivt udseende og ødelægger ikke det samlede design af territoriet

De vigtigste fordele ved udstyret inkluderer næsten lydløs drift og evnen til at genbruge varme frigivet fra det opvarmede rum i form af udblæsningsluft, vand, gas, røg osv.

Ejerne udfører systemvedligeholdelse alene:

• rengør ventilatorbladene og beskyttelsesgitter på fordamperinstallationen mod støv, små affald og blade;
• smør kompressor særlig sammensætning specificeret i producentens instruktioner;
• skift olie i kraftenheder (ventilator, kompressor) med en bestemt frekvens;
• Kontroller strømkablets integritet forsynings- og kobberrør, gennem hvilket kølemediet cirkulerer i systemet.

Ud over disse handlinger råder fabrikanter af pumpeudstyr stærkt kunder til at overvåge tilstanden af ​​termiske sensorer, der afspejler betjening af kontrolenheden.

De skal rengøres ved forsigtigt at fjerne støv og oliepletter fra overfladen. Det vil forlænge "livet" medluft-til-luft-systemer og vil gøre driftsprocessen mere enkel og behagelig.

Hvordan laver man enheden med egne hænder?

Uanset hvilken ressourceindstilling (jord, vand eller luft) der er valgt til opvarmning, er der behov for en pumpe for at systemet skal fungere korrekt.

Denne enhed består af elementer såsom:

• kompressorenhed (mellemelement i komplekset);
• fordamperentransmission af lavpotentiale energi til kølevæsken;
• gassventilhvorigennem kølemediet finder returvejen til fordamperen;
• kondensatorhvor freon afgiver termisk energi og afkøles til den oprindelige temperatur.

Du kan købe et komplet system fra producenten, men det koster et anstændigt beløb. Når der ikke er gratis penge til rådighed, skal du lave en varmepumpe med dine egne hænder fra de tilgængelige dele og om nødvendigt købe de manglende dele.

Når man planlægger installationen af ​​et geotermisk varmesystem i et privat hus, skal man først og fremmest sørge for at reducere niveauet for varmetab. Til dette skal væggene isoleres med specielt materiale, dørene og vinduesrammer skal være forsynet med skumbelægninger, og gulvet og loftet skal beskyttes med skumpaneler. Derefter forbliver den varme, der tildeles af pumpen i størst mulig grad indendørs

Når beslutningen om at lave en varmepumpe med egne hænder træffes, skal du bestemt tjekke tilstanden til den elektriske ledning og den elektriske måler, der findes i huset.

Hvis disse elementer er slidte og gamle, er det nødvendigt at se på alle områder, opdage mulige funktionsfejl og fjerne dem, inden arbejdet påbegyndes. Derefter fungerer systemet straks efter opstart fejlfrit og forstyrrer ikke ejere med kortslutninger, brandledninger og udkobling af trafikpropper.

Metode nr. 1. Samling fra køleskabet

For at samle varmepumpen med dine egne hænder skal du fjerne spolen placeret bag på det gamle køleskab. Denne del bruges som kondensator og placeres i en beholder med høj styrke, der er modstandsdygtig over for aggressive temperaturer. En korrekt fungerende kompressor er fastgjort til den, og en enkel plasttønde bruges som fordamper.

Hvis der bruges et meget gammelt køleskab til at oprette pumpen, er det bedre at erstatte freon i den med en ny. Du kan ikke gøre dette på egen hånd, så du bliver nødt til at invitere en mester med specielt udstyr. Det erstatter hurtigt arbejdsvæsken, og systemet fungerer i den rigtige tilstand

De forberedte elementer forbindes, og derefter tilsluttes den oprettede enhed til varmesystemet ved hjælp af polymerrør, og udstyret tages i drift.

En trinvis vejledning i, hvordan man samler en varmepumpe fra et køleskab, er beskrevet i denne artikel.

Metode nr. 2. Aircondition varmepumpe

For at fremstille en varmepumpe ændres klimaanlægget, og nogle basisenheder ombygges. Først ombyttes de ydre og indre blokke.

Fordamperen, der er ansvarlig for overførslen af ​​lav kvalitet, installeres ikke yderligere, da den findes i indendørsenheden på enheden, og den varmeoverførende kondensator er placeret i udendørsenheden. Både luft og vand er egnede som varmebærer.

Hvis denne installationsmulighed ikke er praktisk, installeres kondensatoren i en separat tank designet til den rigtige varmeveksling mellem opvarmningsressourcen og kølevæsken.

Selve systemet er udstyret med en fire-vejs ventil.En specialist med faglige færdigheder og erfaring med at gennemføre begivenheder af denne art inviteres normalt til dette arbejde.

Moderne opdelte systemer er ineffektive ved lave temperaturer, så fagfolk anbefaler ikke at bruge dem til uafhængig fremstilling af varmepumper

I den tredje version demonteres klimaanlægget fuldstændigt i dets bestanddele, og derefter afsluttes pumpen fra dem i henhold til det traditionelle almindeligt accepterede skema: fordamper, kompressor, kondensator. Den færdige enhed er tilsluttet udstyret, der varmer huset og begynder at bruge.

Webstedet har en række artikler om fremstilling af varmepumper med egne hænder. Vi anbefaler, at du læser:

1. Hvordan man selv fremstiller en varmepumpe til opvarmning af hjemmet: princippet om betjening og monteringsdiagram
2. Sådan fremstilles en luft-vand-varmepumpe: enhedsdiagrammer og selvmontering

Systemtip

Installation af land-vandudstyr er dyrere end alle andre muligheder, fordi det kræver dyb gravearbejde med et lodret arrangement af udstyr eller et stort frit område på et sted med vandret kommunikation.

Disse parametre begrænser brugen af ​​systemet og reducerer det attraktive.

Installation af en vand-til-vand-pumpe har også nogle begrænsninger. Hvis der er en tilgængelig vandmasse i nærheden, kan du placere systemet i det. Manglen på åbent vand medfører boring af brønde og omløbsbrønde, hvilket heller ikke er billigt.

Luft-vandpumpen oplever ikke installationsproblemer og kan fungere korrekt, selv i boligblokke, men i svære vintre med lavtemperaturindikatorer falder dens effektivitet, og der kræves en parallel energikilde for at understøtte den.

dog arrangement af geotermisk opvarmning som et resultat betaler det sine omkostninger og begynder at udvikle en gratis ressource, hvilket giver ejere mulighed for at leve under de mest behagelige, behagelige og behagelige forhold uden at bruge en masse penge på værkeregninger.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoen illustrerer, hvordan et varmesystem baseret på geotermisk luft-vandopvarmningsudstyr er udstyret i et stort hus fra en gassilikatblok. Nogle interessante nuancer vedrørende installation af udstyr afsløres, og det reelle antal brugsregninger for måneden annonceres.

Hvordan fungerer grundvandsudstyr? En detaljeret beskrivelse fra en specialist i installation af geotermiske varmekedler, anbefalinger og nyttige tip til hjemmemestre fra en professionel inden for deres område.

En reel bruger af udstyr deler sine indtryk af den termiske geotermiske pumpe.

En professionel låsesmed fortæller, hvordan man laver en varmepumpe derhjemme baseret på en kraftig kompressor og rørformede varmevekslingsdele. Detaljerede trin-for-trin-instruktioner.

En geotermisk pumpe til opvarmning af et privat hjem er en god måde at skabe komfortable levevilkår, selv hvor centraliserede kommunikationssystemer og mere kendte energikilder ikke er tilgængelige.

Valg af system afhænger af ejendommens territoriale placering og ejernes økonomiske kapacitet.

Har du erfaring med at fremstille en geotermisk varmepumpe? Del information med vores læsere, foreslå din version af forsamlingen. Du kan give kommentarer og vedhæfte fotos af dine hjemmelavede produkter i nedenstående formular.