Направите геотермалну топлотну пумпу за грејање куће: уређај, дизајн, самостална монтажа

Можете организовати грејање и топлу воду приватне куће на различите начине, на пример, повезати се на централну комуникацију за снабдевање гасом или пренети системе грејања на потрошњу електричне енергије. Слажете ли се?

А геотермалну топлотну пумпу можете саставити властитим рукама и ефикасно користити топлоту земље за стварање удобних услова живота. Наравно, ово је прилично захтјеван процес, али за оне који су барем мало упућени у технологију, то неће бити велика ствар.

У нашем чланку ћемо говорити о принципима рада и врстама геотермалних инсталација. Рећи ћемо вам како да сами направите топлотну пумпу од импровизованих материјала. Поред тога, у чланку ћете наћи стручне савете о одабиру гео-агрегата. А видео снимци ће открити тајне инсталације и принципе рада геотермалних пумпи.

Како функционише термална гео јединица?

Алгоритам рада геотермалне топлотне пумпе заснован је на преносу топлоте са извора са ниским потенцијалом топлотне енергије у топлотни носач. Земља овде игра улогу радијатора у летњем периоду и активан је извор топлоте у зимској сезони.

Температурне разлике тла помажу у побољшању укупне ефикасности система и помажу у смањењу стварних трошкова рада.

Основа геотермалне топлотне пумпе је феномен термичке инерције. Температура земље на дубини од 6 метара и испод готово тачно одговара просечној годишњој температури ваздуха у региону и мења се врло мало током календарске године

У пракси, постојећа расхладна течност улази у цевовод смештен у земљи и тамо се загрева за неколико степени. Затим композиција одлази у јединицу за размену топлоте (или испаривач) и преноси акумулирану топлотну енергију у унутрашњи систем система.

Принцип рада геотермалних инсталација сличан је функционисању расхладних система. Зато се неке врсте топлотних пумпи љети успешно користе као клима уређаји и уз њихову помоћ хладе зрак у стамбеним просторијама

Расхладно средство које делује у спољном кругу загрева се у испаривачу, претвара се у гас и улази у компресор. Тамо се скупља под утицајем високог притиска и постаје још вруће.

Врући гас прелази у уређај за кондензацију и даје топлотну енергију радној расхладној течности унутрашњег система одговорног за грејање куће. На крају процеса расхладно средство које је изгубило топлоту враћа се у почетно стање у течном стању.

Шта су геотермалне инсталације?

Геотермалне топлотне пумпе међусобно се разликују у врсти носача топлоте на унутрашњој и спољној контури конструкције. Енергија уређаја добија се из земље, воде (подземне воде или отвореног природног резервоара) или ваздуха.

Унутар просторија, топлотни ресурс користи се за грејање просторија, грејање воде и климатизацију. У зависности од комбинације елемената и функција које се користе, системи се класификују на типове: „земља-вода“, „вода-вода“ и „ваздух-вода“.

Опција бр. 1. Монтажа земља-вода

Пумпа за подземну воду је једна од најефикаснијих алтернативних опција грејања стамбених зграда. Принцип његове акције је да помоћу сонди или сакупљача топлотне енергије из тла изабере и пренесе у систем грејања воде за кућанство.

Геотермалне топлотне пумпе земља-вода су високо технолошки напредни уређаји. Одликује их изузетна поузданост и показују висок ниво ефикасности. Не захтевају сталну интервенцију власника у раду, већ им је потребна стручна услуга продаје

Посебна инсталација, која се састоји од геотермалног измењивача топлоте смештеног испод дубине стварног замрзавања тла, и саме топлотне пумпе, која функционише као хладњак, помаже технологији да је спроведе, само обрнуто (Царнот-ов обратни циклус).

Како уређај ради

Инсталација подземне воде, која загријава стамбене просторе захваљујући обновљивој топлоти коју производи тло, функционише у складу са следећим алгоритмом:

1. Радна течност (слани раствор или антифриз), крећући се дуж геотермалног круга, узима температуру тла и преко пумпе се преноси у измењивач топлоте - испаривач. Ондје она даје скупљену топлину фреону и она се, постајући хладнија за 2-5 ° Ц, враћа на почетну тачку.
2. Обогаћен топлотном енергијом, фреон испарава и, узевши плиновито стање, улази у компресорску јединицу. Тамо се температура гаса повећава због облика компресије и кондензације.
3. Топлотна енергија се преноси у расхладну течност у систему грејања куће, а фреон поново поприма течни облик. Притисак пада након проласка кроз експанзијски вентил система и расхладно средство се враћа назад у испаривач како би се добио још један део ресурса.

Као резултат овог поступка, количина топлотне енергије узета из тла и пренесена у систем грејања стамбене зграде већа је од 4 пута веће од количине електричне енергије која се осигурава за правилан рад компресорске јединице, кружне пумпе и управљачке јединице.

Мешавина гликола са добрим индексом вискозности, вода са алкохолом или физиолошким раствором - то су течности без смрзавања које се користе у систему земља-вода. Они су еколошки прихватљиви, ефикасно узимају топлоту и одвозе је до пумпне станице

Додатни бонус је чињеница да систем има могућност рада у супротном смеру, односно за хлађење. Тачно, губитак ефикасности достиже 20%, али то се сматра оправданим, с обзиром на велику способност грејања опреме.

Опције постављања земље-воде

За стварање спољне контуре система земља-вода користе се полимерне цеви високе чврстоће са добрим карактеристикама перформанси. Постављају се водоравно, леже на дну јаме на начин који подсећа на распоред комуникација за комплексе “топлог пода”.

Топлотна пумпа за подземну воду је поуздана, ефикасна и тиха у раду, међутим, њена инсталација кошта пристојан новац и захтева пуно времена (најмање 1 месец за активности изградње, уградње и пуштања у рад). Ова тачка мора се узети у обзир пре него што се одлучите за систем грејања ове врсте

При постављању се користи површина од 25-50 квадратних метара. м за сваки појединачни киловат пумпе монтиране на снагу. Дубина јаме се бира испод границе смрзавања, а тачне димензије и висина постављања цеви одређују се додатним прорачуном.

Препоручљиво је власницима земљишних имања велике величине који су одабрали геотермалну топлотну пумпу подземна вода за гријање куће, инсталирати хоризонталне колекторе. Власници малих парцела имају већу вероватноћу да поставе дубоке сонде, јер они залазе далеко у земљу и не "једу" корисне површине у близини куће

Територији на којима су уређене комуникације геотермалних система земља-вода више се не користе у пољопривредне сврхе. Могу се пробити на прелепи травнати травњак или цветњак са цветајућим годишњацима.

Вертикална уградња је много проблематичнија и подразумева употребу професионалне опреме. Бушотина са дубине од 20 до 150 м буши се на месту помоћу бушилице, у њега се спушта посебна геотермална сонда и повезује се са пумпом која снабдева радном течношћу систем грејања у кући.

Вертикална сонда за геотермални систем земља-вода је глава са повезаним цевима. Потопљен је у бунар дубок 18 м или више. Тачан број бушотина и сонди, дубина потребног урањања и стварни пречник цевовода израчунавају се одвојено за сваки одређени случај, на основу података добијених као резултат геолошких истраживања од стране стручњака на локацији.

Сондне цеви које се протежу од избушених бушотина улазе у отвор. Од њега до топлотне пумпе воде се два главна вода (довод и поврат), опремљени изолацијским премазом. Пречник линије зависи од укупне запремине система и просторије коју желите да загрејете. Понекад параметри достижу 160 мм.

Према грубим проценама, за загревање стамбене зграде површине око 100 м2 биће потребно око 7,5 кВ / х енергије. У том случају вертикалне сонде за стварање система грејања „земља-вода“ мораће се спустити у земљу за 110–115 метара, или их узети под водоравним комуникацијама на 250 м2 суседног дела (+)

Због чињенице да је на дубини температура тла увек виша и стабилнија због утицаја земљине језгре, вертикални начин постављања система грејања препознат је као најефикаснији. Показује висок ниво ефикасности и поуздано ради дуги низ година, без давања кварова и кварова.

Опција бр. 2 Карактеристике топлотних пумпи вода-вода

Геотермални систем вода-вода користи у свом раду топлотну енергију воденог ресурса. То је могуће јер на великим дубинама температура воде, попут тла, остаје прилично висока и одржава стабилне, константне показатеље током цијеле године.

За опремање водно-водног система и добијање ниско-потенцијалне топлотне енергије можете користити отворена водна тела (језера, реке), бунаре, бунаре, па чак и отпадне воде из технолошких циклуса индустријске производње (обрнуто водоснабдевање)

Не постоји суштинска структурна разлика између топлотне пумпе земља-вода и топлотне пумпе вода-вода.Али најмањи финансијски и трошкови рада захтевају комплекс опремљен на основу отвореног резервоара. Уградња не захтева велике бушење.

Материјал цеви са расхладном течношћу једноставно је опремљен теретом, уроњен је у воду и повезаним системом грејања у кући кроз повезивање комуникација.

Међутим, ова опција је могућа само ако је земљиште у близини воде, а сви комуникациони делови система су под контролом власника. Ако нема приступа отвореном акумулацији, користи се потенцијал подземних вода.

Тачно, то подразумева озбиљне радове на земљишту и изградњу сложених конструкција, на пример, додатног бунара, дизајнираног за испуштање воде која пролази кроз измењивач топлоте.

Када инсталирате топлотну пумпу вода-вода, не садрже један, већ два бунара. Радна вода се узима кроз један и, прелазећи измењивач топлоте, преусмерава се у други, који је смештен у правцу кретања приземних токова. За време постављања, треба имати на уму да бушотина за пријем мора бити најмање 6 метара од производног бунара и мора да буде низводно

Обично инсталације вода-вода Монтирајте тамо где не постоји начин за повезивање централних комуникација или коришћење других врста расхладних средстава.

Стручњаци тврде да је алтернативно загревање ове врсте изузетно ефикасно у модерним зградама које имају минималну стопу губитка топлоте.

У производњи и уградњи геотермалних система грејања вода-вода, направите сами, веома је важно користити материјале високог степена отпорности на корозију, смрзавање и друге агресивне манифестације спољне средине. Тада ће опрема дуго трајати и власнику неће правити проблеме

Ако је кућа добро изолирана, заштићена од пропуха, влаге и продора смрзнутог ваздуха или је изграђена помоћу савремених технологија топлотне изолације, трошкови система грејања значајно се смањују због могућности куповине пумпне опреме много ниже снаге.

Опција бр. 3. Распоред система ваздух-вода

Топлотна пумпа ваздух-вода користи најприступачнији, неограничени и обновљиви извор природне енергије - ваздух за рад. Опрема делује преко вентилатора и испаривача, комбинованих у јединствени комплекс.

Најефикаснија је на температурама до -15 ° Ц. Агресивнијим показатељима губи значајан део снаге.

Топлотна пумпа зрак-вода је значајно јефтинија од модела вода-вода и земља-вода. Модул је погодан за регије са релативно топлим зимама. У хладним северним пределима где мраз прелази -20 ... 25 ° Ц, постављање ваздушне опреме сматра се непримереним

Јединица је изузетно погодна по томе што од власника приватне куће не захтева посебну опрему за инсталацију и сложене инсталационе радове.

Не треба ископавање, бушење бушотина и друге радно интензивне мере. Лако се инсталира и не заузима пуно простора. Може правилно функционисати, налази се на крову дневне собе.

Могуће је инсталирати геотермалну пумпу ваздух-вода на локацији непосредно у близини стамбених зграда. Дјелује тихо и има модеран атрактиван изглед, не кварећи укупни дизајн територије

Главне предности опреме укључују готово тихи рад и могућност поновне употребе топлоте која се ослобађа из грејане просторије у облику испушног ваздуха, воде, гаса, дима итд.

Власници сами одржавају одржавање система:

• очистите ножеве вентилатора и заштитне решетке на инсталацији испаривача од прашине, ситних отпадака и лишћа;
• подмазујте компресор посебан састав наведен у упутствима произвођача;
• променити уље у јединицама снаге (вентилатор, компресор) са одређеном фреквенцијом;
• проверите интегритет кабла за напајање снабдевање и бакарни цевовод кроз који расхладно средство циркулише у систему.

Поред ових акција, произвођачи опреме за пумпање снажно саветују купце да прате стање термичких сензора који одражавају рад контролне јединице.

Морају се очистити њежним уклањањем мрља од прашине и уља са површине. То ће продужити животсистеми ваздух-ваздух и учиниће поступак рада једноставнијим и удобнијим.

Како направити јединицу властитим рукама?

Без обзира која опција ресурса (земља, вода или ваздух) је изабрана за грејање, потребна ће вам пумпа за правилно функционисање система.

Овај уређај се састоји од елемената као што су:

• компресорска јединица (средњи елемент комплекса);
• испаривачпреношење расхладне течности ниског потенцијала;
• лептирасти вентилкроз који расхладно средство проналази повратни пут до испаривача;
• кондензаторгде фреон одаје топлотну енергију и хлади се до првобитне температуре.

Комплетни систем можете купити од произвођача, али то ће коштати пристојан износ. Када нема слободног новца, треба да направите топлотну пумпу властитим рукама из доступних делова и, ако је потребно, купите делове који недостају.

Приликом планирања уградње геотермалног система грејања у приватној кући, пре свега, треба водити рачуна о смањењу нивоа губитка топлоте. За то се зидови морају изолирати посебним материјалом, врата и оквири прозора требају бити обложени пјенастим подлогама, а под и строп заштићени пјенастим плочама. Тада ће топлота додељена пумпи у максималној мери остати у затвореном

Када се донесе одлука да направите топлотну пумпу властитим рукама, обавезно морате проверити стање електричног ожичења и електричног бројила доступних у кући.

Ако су ови елементи истрошени и стари, потребно је прегледати све области, открити могуће кварове и отклонити их пре почетка радова. Тада ће систем одмах након покретања радити беспријекорно и неће ометати власнике кратким спојевима, ожичењем и уклањањем застоја у саобраћају.

Метода бр. 1. Склапање из фрижидера

Да бисте саставили топлотну пумпу властитим рукама, уклоните завојницу која се налази на задњем делу старог фрижидера. Овај део се користи као кондензатор и смешта у контејнер велике чврстоће који је отпоран на агресивне температуре. На њега је причвршћен правилно дјелујући компресор, а као испаривач користи се једноставна пластична цијев.

Ако се за креирање пумпе користи веома стари фрижидер, боље је заменити фреон у њему. То нећете моћи сами да урадите, па ћете морати да позовете мајстора са посебном опремом. Брзо ће заменити радни флуид, а систем ће радити у исправном режиму

Припремљени елементи се међусобно повезују, а затим се створена јединица повезује на систем грејања помоћу полимерних цеви и опрема се ставља у рад.

Описано је детаљно упутство за састављање топлотне пумпе из фрижидера овај чланак.

Метода бр. 2 Топлотна пумпа клима уређаја

Да би се направила топлотна пумпа, клима уређај је модификован и неке основне јединице су преуређене. Прво, спољни и унутрашњи блокови су измењени.

Испаривач, који је одговоран за пренос нискоквалитетне топлоте, није додатно инсталиран, јер је доступан у унутрашњој јединици јединице, а кондензатор за пренос топлоте налази се у спољној јединици. И ваздух и вода су погодни као носачи топлоте.

Ако ова опција инсталације није згодна, кондензатор се уграђује у посебан резервоар дизајниран за исправну размену топлоте између извора грејања и расхладне течности.

Сам систем је опремљен четворосмерним вентилом.За овај посао обично се позива специјалиста са професионалним вештинама и искуством у вођењу оваквих догађаја.

Модерни сплит системи нису ефикасни на ниским температурама, тако да професионалци не препоручују њихово коришћење за самосталну производњу топлотних пумпи

У трећој верзији, клима уређај се у потпуности раставља на своје саставне делове, а затим се пумпа из њих комплетира према традиционалној општеприхваћеној шеми: испаривач, компресор, кондензатор. Готов уређај је повезан са опремом која греје кућу и започиње са коришћењем.

На сајту се налази низ чланака о производњи топлотних пумпи властитим рукама, препоручујемо вам да прочитате:

1. Како направити топлотну пумпу за грејање куће властитим рукама: принцип рада и шема монтаже
2. Како направити топлотну пумпу ваздух-вода: дијаграми уређаја и самостална монтажа

Системски савети

Уградња опреме за копнену воду скупља је од свих осталих опција, јер изискује дубоке радове на ископу с вертикалним распоредом опреме или велику слободну површину локације са хоризонталним постављањем комуникација.

Ови параметри ограничавају употребу система и значајно смањују његову атрактивност.

Инсталирање пумпе вода-вода такође има одређена ограничења. Ако је у близини доступно водено тијело, систем можете смјестити у њега. Недостатак отворене воде подразумеваће бушење бунара и обилазних бунара, што такође није јефтино.

Пумпа ваздух-вода не представља проблеме са инсталацијом и може исправно радити чак и у стамбеним зградама, али у тешким зимама с индикаторима ниске температуре њена ефикасност опада и потребан је паралелни извор енергије да би је подржао.

Међутим уређење геотермалног грејања као резултат, исплаћује трошкове и почиње да развија бесплатан ресурс, омогућавајући власницима да живе у најпогоднијим, пријатнијим и угодним условима, а да не троше пуно новца на комуналне рачуне.

Закључци и корисни видео о овој теми

Видео приказује како је систем грејања на бази геотермалне опреме за грејање ваздух-вода опремљен у великој кући од гас-силикатног блока. Откривене су неке занимљиве нијансе у погледу уградње опреме и најављене су стварне цифре комуналних накнада за месец.

Како функционира опрема за подземне воде? Детаљан опис стручњака за уградњу геотермалних термалних котлова, препоруке и корисни савети за домаће мајсторе од стручњака из њихове области.

Стварни корисник опреме дели своје утиске о термалној геотермалној пумпи.

Професионални бравар говори како направити топлотну пумпу код куће на основу моћног компресора и цевастих делова за размену топлоте. Детаљна детаљна упутства.

Геотермална пумпа за грејање приватне куће је добар начин за стварање удобних услова живота чак и тамо где не постоје централизовани комуникациони системи и познатији извори енергије.

Избор система зависи од територијалне локације имовине и финансијских могућности власника.

Имате искуства у производњи геотермалне топлотне пумпе? Молимо поделите информације са нашим читаоцима, предложите своју верзију скупштине. Можете оставити коментаре и приложити фотографије својих домаћих производа у доњем обрасцу.