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. Slažeš 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 onima 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. Pored toga, u članku ćete pronaći stručni savjet o odabiru geo-agregata. Objavljeni videozapisi otkrivat će tajne instalacije i principe rada geotermalnih crpki.
Kako djeluje termalna geo jedinica?
Algoritam geotermalne toplinske pumpe temelji se na prijenosu topline iz izvora s malim potencijalom toplinske energije na rashladno sredstvo. 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 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 prelazi u uređaj za kondenzaciju i odaje toplinsku energiju radnom rashladnom fluidu unutarnjeg sustava odgovornom za grijanje kuće. Na kraju postupka rashladno sredstvo, koje je izgubilo toplinu, vraća se na početnu točku u tekućem stanju.
Što su geotermalne instalacije?
Geotermalne toplinske crpke međusobno se razlikuju u vrsti nositelja topline na unutarnjoj i vanjskoj konturi građevine. 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 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, toplinsku energiju iz tla i prenijeti je na sustav grijanja vode za kućanstvo.
Geotermalne toplotne pumpe od zemlje do vode 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 ciklus unatrag).
Kako uređaj radi
Instalacija podzemne vode, koja zagrijava stambene prostore zbog obnovljive topline koju proizvodi tlo, djeluje prema sljedećem algoritmu:
- Radna tekućina (slana otopina ili antifriz), krećući se duž geotermalnog kruga, uzima temperaturu tla i pomoću pumpe se prenosi u izmjenjivač topline - isparivač. Tamo daje prikupljenu toplinu freonu, a ona se, postajući hladnija za 2-5 ° C, vraća na početnu točku.
- Obogaćen toplinskom energijom, freon isparava i, uzevši plinovito stanje, ulazi u kompresorsku jedinicu. Tamo temperatura plina raste zbog oblika kompresije i kondenzacije.
- 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.
Mješavina glikola s dobrim indeksom viskoznosti, voda s alkoholom ili fiziološkom otopinom upravo su takve tekućine koje se ne smrzavaju i 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 performansama. 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
Tijekom ugradnje koristi se površina od 25-50 četvornih metara. m za svaki pojedinačni kilovat crpke montirane na snagu. 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 "pojedu" korisni prostor u blizini kuće
Teritoriji na kojima su uređene komunikacije geotremenih sustava zemlja-voda više se ne koriste u poljoprivredne svrhe. Mogu se probiti u prekrasan travnati travnjak ili cvjetnjak s cvjetajućim jednogodišnjim biljkama.
Okomita instalacija mnogo je problematičnija i uključuje uporabu profesionalne opreme. Na mjestu se buši bunar s dubine od 20 do 150 m, te se bušilicom spušta 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 zarona i stvarni promjer cjevovoda izračunavaju se odvojeno za svaki pojedini slučaj, na temelju podataka dobivenih kao rezultat geoloških istraživanja stručnjaka na mjestu.
Cijevi sonde 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 sobi koju želite zagrijati. Ponekad parametri dosežu 160 mm.
Prema grubim procjenama, za zagrijavanje stambene zgrade s površinom od oko 100 m2 trebati 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 otpadnu vodu 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 spojen na sustav grijanja kuće putem povezivih 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. Za vrijeme postavljanja mora se uzeti u obzir da se bušotina mora nalaziti najmanje 6 metara od izvora i mora biti nizvodno
Obično se instalacije voda-voda instaliraju tamo gdje nije moguće spojiti središnje komunikacije ili koristiti druge vrste rashladnih sredstava.
Stručnjaci kažu da je alternativno grijanje ove vrste izuzetno učinkovito u modernim zgradama s minimalnom stopom 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 za rad najpovoljniji, neograničeni i obnovljivi prirodni izvor energije - zrak. Oprema djeluje preko ventilatora i isparivača, kombiniranih u jedinstveni kompleks.
Najefikasnija je na temperaturama do -15 ° C. Agresivnijim pokazateljima gubi značajan dio snage.
Toplinska crpka zrak-voda košta znatno manje nego modeli 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 je 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 crpku zrak-voda. Djeluje tiho i ima moderan atraktivan izgled, ne kvareći cjelokupni dizajn teritorija
Glavne prednosti opreme uključuju gotovo tihi rad i mogućnost ponovne upotrebe topline koja se oslobađa iz grijane prostorije u obliku ispušnog zraka, vode, plina, dima itd.
Vlasnici sami održavaju održavanje sustava:
- očistite lopatice ventilatora i zaštitne rešetke na instalaciji isparivača od prašine, sitnih nečistoća 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 "život" sustava zrak-zrak i učiniti 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.
Kada planirate instalirati geotermalni sustav grijanja u privatnoj kući, prvo se morate pobrinuti za 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 brojila dostupnog u kući.
Ako su ti elementi istrošeni i stari, prije početka radova morate pregledati sva područja, otkriti moguće kvarove i otkloniti ih. Tada će sustav odmah nakon pokretanja raditi besprijekorno i neće uznemiravati 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 dobro funkcionirajući kompresor, a kao isparivač koristi se jednostavna plastična cijev.
Ako se za stvaranje pumpe 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 ovom članku.
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 niskokvalitetne 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 mogućnost instalacije nije prikladna, kondenzator se ugrađuje u poseban spremnik dizajniran za ispravnu izmjenu topline između izvora grijanja i toplinskog nosača.
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:
- Kako napraviti toplinsku pumpu za grijanje kuće vlastitim rukama: načelo rada i shema montaže
- 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 vodoravnim komunikacijama.
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 potreban je paralelni izvor energije koji bi je podržao.
Međutim, uređenje geotermalnog grijanja na kraju se isplaćuje i počinje stvarati besplatan resurs, omogućavajući vlasnicima da žive u najpovoljnijim, ugodnijim i ugodnijim uvjetima, bez trošenja puno novca na komunalne račune.
Video prikazuje kako je sustav grijanja na temelju geotermalne opreme 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 moćnog kompresora i cijevnih dijelova za izmjenu topline. Detaljne detaljne upute.
Geotermalna crpka za grijanje privatne kuće dobar je način stvaranja ugodnih životnih uvjeta čak i tamo gdje centralizirani komunikacijski sustavi i poznatiji izvori energije nisu dostupni.
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.