Geotermalna toplinska pumpa za grijanje doma uradi sam: uređaj, dizajn, samomontaža

Prednosti toplinskih pumpi

Prednosti sustava grijanja s dizalicama topline uključuju sljedeće:

1. Ekonomska učinkovitost. Uz trošak od 1 kW električne energije, možete dobiti 3-4 kW topline. Ovo su prosječni pokazatelji, jer. koeficijent pretvorbe topline ovisi o vrsti opreme i značajkama dizajna.
2. Sigurnost okoliša.Tijekom rada toplinske instalacije proizvodi izgaranja ili druge potencijalno opasne tvari ne ulaze u okoliš. Oprema je sigurna za ozon. Njegova uporaba omogućuje dobivanje topline bez najmanje štete za okoliš.
3. Svestranost primjene. Prilikom ugradnje sustava grijanja na tradicionalne izvore energije, vlasnik kuće postaje ovisan o monopolistima. Solarni paneli i vjetroturbine nisu uvijek isplativi. Ali toplinske pumpe se mogu instalirati bilo gdje. Glavna stvar je odabrati pravu vrstu sustava.
4. Multifunkcionalnost. U hladnoj sezoni instalacije griju kuću, a u ljetnim vrućinama mogu raditi u režimu klimatizacije. Oprema se koristi u sustavima tople vode, spojena na konture podnog grijanja.
5. Sigurnost rada. Toplinske pumpe ne zahtijevaju gorivo, ne ispuštaju otrovne tvari tijekom rada, a maksimalna temperatura jedinica opreme ne prelazi 90 stupnjeva. Ovi sustavi grijanja nisu ništa opasniji od hladnjaka.

Ne postoje idealni uređaji. Toplinske pumpe su pouzdane, izdržljive i sigurne, ali njihov trošak izravno ovisi o snazi.

Visokokvalitetna oprema za potpuno grijanje i opskrbu toplom vodom kuće od 80 m². koštat će oko 8000-10000 eura. Domaći proizvodi su male snage, mogu se koristiti za grijanje pojedinih prostorija ili pomoćnih prostorija.

Učinkovitost instalacije ovisi o gubitku topline kuće. Opremu ima smisla ugraditi samo u one zgrade u kojima je osigurana visoka razina izolacije, a stope gubitka topline nisu veće od 100 W / m2.

Oprema je pouzdana i rijetko se kvari

Ako je domaći, onda je važno odabrati visokokvalitetan kompresor, najbolje od svega - iz hladnjaka ili klima uređaja provjerene marke

Shema izvođenja hidrotermalnog grijanja

Do danas su najrasprostranjenije tri bitno različite sheme za uređenje podzemnog grijanja. Kako bi se osigurala maksimalna učinkovitost grijanja kuće, ukupna površina vanjskog podzemnog kruga trebala bi biti 2,5 puta veća od grijane površine stambene zgrade.

U autonomnom grijanju koriste se sljedeće vrste geotermalnog grijanja:

1. Podvodna opcija.
2. Horizontalna oznaka.
3. Izgradnja bunara.

U svakom slučaju, izbor jedne ili druge vrste geotermalnog grijanja ovisit će o površini kuće, financijskim mogućnostima vlasnika kuće i karakteristikama područja. Podvodna opcija može se koristiti u slučajevima kada se u blizini nalaze duboka vodena tijela koja se ne smrzavaju do dna u zimskoj sezoni.

Postoji nekoliko vrsta polaganja takvog grijanja

Horizontalna oznaka

Ova opcija hidrotermalnog grijanja uključuje izvođenje temeljne jame u blizini kuće, čija će dubina biti 2 metra dublja od točke smrzavanja tla. Sukladno tome, za grijanje privatne kuće površine 100 četvornih metara bit će potrebno iskopati jamu dubine više od 3 metra i ukupne površine 250 četvornih metara.

Ako dostupno područje stranice dopušta izradu takve temeljne jame, tada će vodoravno polaganje biti najbolja opcija za geotermalno grijanje privatne kuće. Unutar jame položen je sustav cijevi kroz koje cirkulira rashladna tekućina koja se ne smrzava. Vanjski krug grijanja vodi se u kuću i spaja na izmjenjivač topline.

Među prednostima ove sheme za provedbu geotermalnog grijanja, uobičajeno je izdvojiti njegovu učinkovitost, jednostavnost uređenja i smanjenje troškova ugradnje vanjskog kruga. Istodobno, potrebno je uzeti u obzir obvezne zahtjeve za ispravan izračun volumena jame, koji nije uvijek moguće postaviti na malom zemljištu.

Geotermalno grijanje doma:

Podvodna opcija

Vlasnici privatnih kuća koji žive u blizini jezera i rijeka često biraju opciju hidrotermalnog grijanja pomoću podvodne opcije. Potrebno je samo razmisliti o položaju vanjske konture, koja se nalazi na dubini većoj od 4 metra, što isključuje mogućnost smrzavanja jezera ili rijeke do dna. Podzemni i nadzemni dio kruga, koji ide izravno od obale jezera do grijane privatne kuće, nužno je izoliran, a cijevi se polažu ispod zemlje na dubini ispod točke smrzavanja tla.

Korištenje podvodne opcije omogućuje pojednostavljenje uređenja sustava grijanja privatne kuće, jer nije potrebno izvoditi skupe i složene zemljane radove. Vanjski krug će se zagrijavati toplinom vode, nakon čega se zagrijana rashladna tekućina dovodi u sustav, osiguravajući rad opreme.

Izvedba hidrotermalnih bušotina

Izvedba geotermalnih bušotina za organizaciju autonomnog grijanja najbolja je opcija, koja može značajno smanjiti troškove vlasnika kuće. Bušotina se buši do dubine od 30-50 metara, što povećava učinkovitost grijanja, jer će na velikim dubinama temperatura zemlje biti viša nego na samoj površini.

Bušenje bušotine jedna je od najučinkovitijih metoda za ugradnju takvog grijanja.

Danas mnogi vlasnici kuća, opremajući autonomni geotermalni sustav grijanja za privatnu kuću, odabiru opciju bušenja bušotina, što uvelike pojednostavljuje polaganje kruga. U ovom slučaju je osigurana maksimalna učinkovitost korištene opreme, što vam omogućuje korištenje svih mogućnosti takvih modernih tehnologija čak i u prisutnosti malog područja.

Provedba grijanja privatne kuće s polaganjem vanjskog kruga u duboke bušotine omogućuje smanjenje ukupnih troškova uređenja autonomnog grijanja u kući za 20-30%. Zbog visoke temperature grijanja rashladne tekućine u dubokom krugu, moguće je koristiti instalacije grijanja malog kapaciteta, što pojednostavljuje ugradnju opreme, smanjuje njezinu cijenu, istovremeno pružajući maksimalnu udobnost za život u privatnoj kući.

1 Kako radi

Toplinska pumpa je skup opreme čija je zadaća prikupiti toplinsku energiju i isporučiti je potrošaču. Izvor toplinske energije može biti bilo koji medij ili tijelo s temperaturom iznad 1 stupnja. Da biste bolje razumjeli princip rada ovih uređaja, trebali biste se upoznati s njihovim funkcionalnim značajkama:

• Jedinica ne proizvodi toplinsku energiju sama.
• Toplinska pumpa zahtijeva električnu energiju za rad.
• Princip rada uređaja temelji se na Carnot ciklusu koji se koristi u svim rashladnim jedinicama.

Nedavno je tehnologija proizvodnje toplinskih pumpi značajno poboljšana.Moderne jedinice mogu uzimati toplinsku energiju iz zraka s temperaturom do -30 stupnjeva, kao i vodu i tlo - do 2 stupnja. Freon je radna tekućina u Carnotovom ciklusu. Ova plinovita tvar počinje ključati na temperaturama ispod nule. Rashladno sredstvo uzastopno isparava i kondenzira u dvije komore za izmjenu topline, dok apsorbira energiju iz okoline. Zatim ga transportira do potrošača.

Shema toplinske pumpe slična je principu rada klima uređaja koji radi za grijanje:

• Dok je freon u tekućem stanju, rashladno sredstvo cirkulira kroz cijevi izmjenjivača topline. Uzimajući toplinsku energiju iz okoline, freon ključa i počinje isparavati.
• Zatim plin ulazi u kompresor, koji povećava tlak na željenu vrijednost. Kao rezultat toga, vrelište rashladnog sredstva raste i tvar se kondenzira na višoj temperaturi.
• Prolazeći kroz unutarnju komoru za izmjenu topline, freon odaje akumuliranu energiju rashladnoj tekućini i ponovno prelazi u tekuće stanje.
• Nakon toga plin ulazi u prijemnik i gas. Kada se tlak tvari smanji, radni ciklus se ponavlja.

Učinite sami geotermalno grijanje kod kuće

Sasvim je moguće samostalno montirati i pustiti u rad geotermalno grijanje. Međutim, tijekom rada mogu nastati poteškoće. Prije svega, to se odnosi na ugradnju vanjskog kruga u zemlju. Stoga, u nedostatku potrebnih vještina, preporuča se prilagodbu sustava povjeriti stručnjacima koji će napraviti kompetentan izračun i montirati cijeli sustav geotermalnog grijanja.

Preliminarni izračuni

Kako bi geotermalno grijanje dalo planirani učinak, potrebno je napraviti izračune. Oni će vam pomoći da odaberete snagu crpne opreme. Približne brojke za zgrade s različitim razinama toplinske izolacije su različite. Dakle, za grijanje jednog četvornog metra trebat će vam:

• bez toplinske izolacije - 120 W;

• s konvencionalnom toplinskom izolacijom - 80 W;

• s izolacijom koja štedi energiju - 40 vata.

Za izračune će vam trebati i brojevi koji određuju gubitak topline u kući. Na primjer, ako je za stambenu zgradu površine 180 četvornih metara. brojila s visokokvalitetnom toplinskom izolacijom, gubitak topline je 9 kW / dan, tada oprema mora osigurati snagu od 216 kWh (9 kW x 24 sata). Uzimajući u obzir činjenicu da se toplinski gubici mogu razlikovati u različito vrijeme, vrši se doplata od 10-20%. Dakle, konačni učinak crpke geotermalnog sustava grijanja trebao bi biti 10,8 kW.

Prilikom izračuna, važno je uzeti u obzir neke točke. To uključuje temperaturu tla na razini bunara

U središnjoj Rusiji drži se unutar + 8 ... + 10 stupnjeva (na dubini od 15-20 metara). S vodoravnim rasporedom vanjskog kruga sustava grijanja, uzima se u obzir snaga od 50 kW po metru. Točne brojke ovise o geološkim uvjetima (vlažnost, prisutnost podzemnih voda). Različita tla daju različite pokazatelje:

• Suho tlo - 25 W / m;

• Mokra podloga - 45-55 W / m;

• Tvrde stijene - 85 W / m;

• Prisutnost podzemne vode - 110 W / m.

Kako je instalacija sustava grijanja

Vodeni sustavi su rijetkost, najtraženije je geotermalno grijanje kroz zemlju. Stoga je prva faza rada povezana s bušenjem bunara ili kopanjem jame.Udubljenja se izrađuju na dubini od 20 do 100 metara, uz pomoć posebne opreme. Dno jame je prekriveno pijeskom. Nadalje, plastične cijevi se polažu u gotove udubljenja ili rovove, koji mogu izdržati pritisak od oko 6 bara. Ove cijevi će djelovati kao sonde.

Prilikom ugradnje koriste se cjevovodi od tri ili četiri reda, dok su rubni dijelovi spojeni u obliku slova "U". Vanjska kontura se može kupiti gotova ili samostalno sastaviti.

Kada se završi najteži dio radova na ugradnji geotermalnog sustava grijanja, počinju spajati crpku. Ožičenje s ovom metodom slično je ožičenju tradicionalnog sustava grijanja.

Princip rada uređaja

Onima koji dolaze u dodir s pitanjima isplativog grijanja poznat je naziv "toplinska pumpa". Pogotovo u kombinaciji s izrazima kao što su "kopno-voda", "voda-voda", "voda-zrak" itd. Takav toplinska pumpa s Frenett uređajem nema praktički ništa zajedničko, osim možda naziva i krajnjeg rezultata u obliku toplinske energije koja se u konačnici koristi za grijanje.

Toplinske pumpe koje rade po Carnotovom principu vrlo su popularne i kao isplativ način organiziranja grijanja i kao ekološki prihvatljiv sustav. Rad takvog kompleksa uređaja povezan je s akumulacijom energije niskog potencijala sadržane u prirodnim resursima (zemlja, voda, zrak) i njezinom pretvorbom u toplinsku energiju s visokim potencijalom. Izum Eugenea Frenettea posložen je i djeluje na potpuno drugačiji način.

Galerija slika
Fotografija iz
Sustav za proizvodnju topline koji je razvio E. Frenette ne može se bezuvjetno pripisati klasi toplinskih pumpi.Prema dizajnu i tehnološkim značajkama, ovo je grijač

Jedinica u svom radu ne koristi geo- ili solarne izvore energije. Uljno rashladno sredstvo unutar njega zagrijava se silom trenja koju stvaraju rotirajući metalni diskovi.

Radno tijelo pumpe je cilindar napunjen uljem, unutar kojeg se nalazi os rotacije. Ovo je čelična šipka opremljena paralelnim diskovima koji su međusobno udaljeni oko 6 cm.

Centrifugalna sila gura zagrijanu rashladnu tekućinu u zavojnicu spojenu na uređaj. Zagrijano ulje izlazi iz instrumenta na gornjoj spojnoj točki. Ohlađeno rashladno sredstvo se vraća natrag odozdo

Izgled Frenette toplinska pumpa

Zagrijavanje uređaja tijekom rada

Glavne strukturne komponente

Stvarne dimenzije jednog od modela

Princip rada ovog uređaja temelji se na korištenju toplinske energije, koja se oslobađa tijekom trenja. Dizajn se temelji na metalnim površinama koje se ne nalaze blizu jedna drugoj, već na određenoj udaljenosti. Prostor između njih ispunjen je tekućinom. Dijelovi uređaja rotiraju jedan u odnosu na drugi uz pomoć elektromotora, tekućina unutar kućišta i u kontaktu s rotirajućim elementima se zagrijava.

Dobivena toplina može se koristiti za zagrijavanje rashladne tekućine. Neki izvori preporučuju korištenje ove tekućine izravno za sustav grijanja. Najčešće je konvencionalni radijator pričvršćen na domaću Frenett pumpu. Kao tekućinu za grijanje, stručnjaci snažno preporučuju korištenje ulja, a ne vode.

Tijekom rada crpke, ova rashladna tekućina ima tendenciju jakog zagrijavanja.Voda u takvim uvjetima može jednostavno prokuhati. Vruća para u skučenom prostoru stvara višak tlaka, a to obično dovodi do pucanja cijevi ili kućišta. Mnogo je sigurnije koristiti ulje u takvoj situaciji, jer je njegova točka vrelišta mnogo viša.

Za izradu toplinske pumpe Frenette trebat će vam motor, radijator, nekoliko cijevi, čelični leptir ventil, čelični diskovi, metalna ili plastična šipka, metalni cilindar i komplet matica (+)

Postoji mišljenje da učinkovitost takvog generatora topline prelazi 100% i može biti čak 1000%. Sa stajališta fizike i matematike, ovo nije sasvim točna tvrdnja. Učinkovitost odražava gubitke energije utrošene ne na grijanje, već na stvarni rad uređaja. Dapače, fenomenalne tvrdnje o nevjerojatno visokoj učinkovitosti Frenette pumpe odražavaju njezinu učinkovitost, koja je stvarno impresivna.

Trošak električne energije za rad uređaja je zanemariv, ali je količina topline primljena kao rezultat vrlo primjetna. Zagrijavanje rashladne tekućine na iste temperature uz pomoć grijaćeg elementa, primjerice, zahtijevalo bi puno veću količinu električne energije, možda deset puta više. Kućna grijalica s takvom potrošnjom struje ne bi se ni zagrijala.

Zašto svi stambeni i industrijski prostori nisu opremljeni takvim uređajima? Razlozi mogu biti različiti. Ipak, voda je jednostavnija i praktičnija rashladna tekućina od ulja. Ne zagrijava se na tako visoke temperature, a lakše je očistiti posljedice curenja vode nego očistiti proliveno ulje.

Drugi razlog može biti taj što je u vrijeme kada je Frenette pumpa izumljena, centralizirani sustav grijanja već postojao i uspješno je funkcionirao.Njegovo rastavljanje radi zamjene generatorima topline bilo bi preskupo i donijelo bi mnogo neugodnosti, tako da nitko nije ozbiljno razmišljao o ovoj opciji. Kako kažu, najbolji je neprijatelj dobrog.

Princip rada toplinskih pumpi

Princip rada uređaja za grijanje kuće temelji se na činjenici da tvar (rashladno sredstvo) može ispuštati toplinsku energiju ili je oduzimati u procesu promjene stanja. Ova ideja je osnova za funkcioniranje hladnjaka (zbog toga je stražnja stijenka uređaja vruća).

Termopumpa za grijanje funkcionira na sljedeći način:

1. Ulazni agens se hladi za 5 stupnjeva u dijelu za isparavanje na temelju energije iz nosača topline.
2. Ohlađeno sredstvo ulazi u kompresor, koji ga, kao rezultat rada, komprimira i zagrijava.
3. Već vrući plin ulazi u odjeljak za izmjenu topline, gdje odaje vlastitu toplinu u sustav grijanja.
4. Kondenzirano rashladno sredstvo se vraća na početak ciklusa.

Uređaj

Toplinska pumpa za grijanje kuće sastoji se od nekoliko glavnih konturnih elemenata:

• krug s rashladnom tekućinom koja pomiče energiju iz izvora topline;
• krug s freonom, koji povremeno isparava, uzimajući toplinsku energiju iz prvog kruga, i ponovno se taloži s kondenzatom, prenoseći toplinu u treći;
• krug u kojem kruži tekućina, koja je nosač topline za grijanje.

Rad toplinske pumpe za grijanje kuće financijski je koristan.Razlog tome je što uređaj ne zahtijeva veliku snagu (prema tome potrošnja električne energije nije veća od potrošnje standardnog kućanskog aparata), ali proizvodi 4 puta više topline u odnosu na potrošenu električnu energiju.

Također nije potrebno stvoriti zasebnu liniju ožičenja za spajanje crpke.

Za i protiv

Prije nego što odlučite hoćete li koristiti toplinsku pumpu ili ne, trebali biste se upoznati s prednostima i nedostacima njezina rada. Glavne prednosti toplinske pumpe su:

• niska potrošnja električne energije za grijanje kuće;
• nema potrebe za redovitim pregledima i održavanjem, što čini trošak rada dizalice topline za grijanje minimalnim;
• dopuštena je instalacija u bilo kojem području. Pumpa može raditi s izvorima toplinske energije kao što su zrak, tlo i voda. Stoga ga postaje moguće instalirati na gotovo svakom mjestu gdje se planira izgraditi kuću. A u uvjetima udaljenosti od plinovoda, uređaj je najprikladniji način grijanja. Čak i ako nema struje, rad kompresora može se osigurati pomoću pogona na bazi benzina ili dizela;
• grijanje kuće vrši se automatski. Nije potrebno dodavati gorivo ili provoditi druge manipulacije, kao, na primjer, u slučaju kotlovske opreme;
• odsutnost onečišćenja okoliša štetnim plinovima i tvarima. Sva rashladna sredstva koja se koriste potpuno su sigurna i ekološki prihvatljiva;
• sigurnost od požara. Stanovnici kuće nikada neće biti u opasnosti od eksplozije ili oštećenja zbog pregrijavanja toplinske pumpe;
• mogućnost rada čak i u hladnim zimskim uvjetima (do -15 stupnjeva);
• visokokvalitetna dizalica topline za grijanje kuće može trajati i do 50 godina. Kompresor je potrebno mijenjati samo jednom u 20 godina.

Pogledajte video o prednostima i nedostacima

Kao i svaki uređaj, toplinske pumpe imaju određene nedostatke:

1. Ako temperatura okoline padne ispod 15 stupnjeva, crpka neće moći raditi. U tom slučaju morat ćete instalirati drugi izvor topline. Pri vrlo niskim temperaturama se uključuje bojler, generator ili električni grijač;
2. Visoka cijena opreme. To će koštati otprilike 350.000-700.000 rubalja, a isti iznos morat će se potrošiti na stvaranje geotermalne stanice i instalaciju uređaja. Dodatni instalacijski radovi nisu potrebni samo za dizalicu topline koja koristi zrak kao izvor topline;
3. Toplinsku pumpu je najbolje ugraditi u kombinaciji s podnim grijanjem ili ventilatorskim konvektorima, međutim starije zgrade zahtijevat će preuređenje, a možda i veću obnovu, što će zahtijevati dodatno vrijeme i troškove. Ako se privatna kuća gradi od nule, nema takvog problema;
4. Tijekom rada dizalice topline smanjuje se temperatura tla koje se nalazi oko cjevovoda s nosačem topline. To uzrokuje smrt nekih mikroorganizama uključenih u funkcioniranje okoliša. Tako se i dalje nanosi određena šteta okolišu, ali je znatno manja od štete od proizvodnje plina ili nafte.

Prednosti geotermalnog sustava grijanja

Geotermalni sustavi grijanja imaju nekoliko prednosti:

• Oslobađanje toplinske energije je nekoliko puta veće od potrošnje električne energije koju pumpa zahtijeva.
• Sigurnost okoliša veća je nego kod drugih sustava grijanja, budući da geotermalni sustavi grijanja ne proizvode nikakve štetne emisije.
• Kako bi geotermalni sustav funkcionirao nije potrebno gorivo niti dodatne kemikalije. Stoga je siguran za vlasnike i za okoliš.
• U radu takvog grijanja nema opasnosti od eksplozije ili požara.
• Ako je sustav grijanja pravilno instaliran, trajat će najmanje 30 godina bez tehničke podrške.

Izgradnja geotermalnih sustava

Izgradnja geotermalnih sustava

Već iz naziva je jasno da je bit ove vrste grijanja korištenje energije zemlje. Po principu rada na daljinu podsjeća na klima uređaje ili hladnjake.

Glavni element je dizalica topline spojena na dva kruga.

1. Unutarnji krug znači sustav grijanja koji nam je poznat, sastoji se od radijatora i cjevovoda.
2. Vanjski - ovo je vrlo dimenzionalni izmjenjivač topline instaliran pod zemljom ili u rezervoaru. U njemu se rashladna tekućina (a to može biti obična voda ili antifriz), nakon mjerenja temperature okoline, dovodi do toplinske pumpe, odakle akumulirana toplina ulazi u unutarnji krug. Tako se grije grijalice u kući.

Glavni element sustava je upravo toplinska pumpa - uređaj koji ne zauzima više prostora od plinskog štednjaka. Učinak toplinske pumpe je prilično visok: za svaki utrošeni kilovat energije proizvodi do pet kilovata topline.

Dijagram rada toplinske crpke

Naravno, geotermalno grijanje je daleko najzahtjevnije i najskuplje. Najveći dio novca morat će se potrošiti na zemljane radove i prateću opremu, uključujući toplinsku pumpu. I mnogi se pitaju može li se na ovome uštedjeti i napraviti, recimo, domaću dizalicu topline. Da biste saznali, morate razumjeti vrste i značajke opreme.

Geotermalno grijanje ugrađujemo sami

Odmah bilježimo takvu značajku: oni koji odluče opremiti grijanje toplinom zemlje morat će u ovo jednom uložiti ogroman iznos. Naravno, s vremenom će se ovaj trošak isplatiti, budući da ne gradimo stambene objekte za sebe godinu ili dvije. Također, plin i struja rastu svake godine, a s geotermalnim sustavom ne znate kolika su to poskupljenja.

Međutim, u ovom sustavu većina će biti skrivena pod zemljom. Grijanje zemaljskom energijom je prisutnost bunara i izmjenjivača topline. U stan trebate samo staviti uređaj koji će stvarati toplinu - obično ne zauzima puno prostora.

Kako radi toplinska pumpa

Na takvom uređaju korisnik će moći kontrolirati temperaturu i opskrbljivati ​​toplinskom energijom. Ugradnja samog sustava grijanja u kućište vrši se kao i obično - s grananjem cjevovoda i radijatora. Ako imate privatnu kuću ili je sama zgrada mala, tada se u ovom slučaju generator sustava prikazuje u zasebnoj prostoriji ili u podrumu.

Princip rada toplinskih pumpi

Treba napomenuti da gotovo svaki medij ima toplinsku energiju. Zašto ne iskoristite raspoloživu toplinu za grijanje svog doma? U tome će vam pomoći toplinska pumpa.

Princip rada dizalice topline je sljedeći: toplina se prenosi na rashladnu tekućinu iz izvora energije s niskim potencijalom. U praksi se sve događa na sljedeći način.

Rashladna tekućina prolazi kroz cijevi koje su zakopane, na primjer, u zemlju. Zatim rashladna tekućina ulazi u izmjenjivač topline, gdje se prikupljena toplinska energija prenosi u drugi krug. Rashladno sredstvo, koje se nalazi u vanjskom krugu, zagrijava se i pretvara u plin. Nakon toga, plinovito rashladno sredstvo prolazi u kompresor, gdje se komprimira. To uzrokuje da se rashladno sredstvo još više zagrijava. Vrući plin ide u kondenzator, a tamo toplina prelazi na rashladnu tekućinu, koja već zagrijava samu kuću.

Geotermalno grijanje kod kuće: kako radi

Sustavi za hlađenje uređeni su po istom principu. To znači da se rashladne jedinice mogu koristiti za hlađenje zraka u zatvorenom prostoru.

Vrste toplinskih pumpi

Postoji nekoliko vrsta toplinskih pumpi. Ali najčešće se uređaji klasificiraju prema prirodi rashladne tekućine na vanjskom krugu.

Uređaji mogu crpiti energiju iz

• voda,
• tlo,
• zrak.

Dobivena energija u kući može se koristiti za grijanje prostora, za grijanje vode. Stoga postoji nekoliko vrsta dizalica topline.

Toplinske pumpe: zemlja - voda

Najbolja opcija za alternativno grijanje je dobivanje toplinske energije iz zemlje. Dakle, već na dubini od šest metara zemlja ima stalnu i nepromjenjivu temperaturu. Kao nosač topline u cijevima koristi se posebna tekućina. Vanjska kontura sustava izrađena je od plastičnih cijevi. Cijevi u tlu mogu se postaviti okomito ili vodoravno.Ako su cijevi postavljene vodoravno, tada se mora dodijeliti veliko područje. Gdje su cijevi postavljene vodoravno, zemljište je nemoguće koristiti u poljoprivredne svrhe. Možete samo urediti travnjake ili posaditi jednogodišnje biljke.

Za postavljanje cijevi okomito u zemlju potrebno je napraviti nekoliko bunara dubine do 150 metara. Ovo će biti učinkovita geotermalna pumpa, budući da je temperatura visoka na velikoj dubini blizu zemlje. Za prijenos topline koriste se duboke sonde.

Vrsta pumpe voda-voda

Osim toga, toplina se može dobiti iz vode, koja se nalazi duboko pod zemljom. Mogu se koristiti ribnjaci, podzemne ili otpadne vode.

Treba napomenuti da nema temeljnih razlika između ova dva sustava. Najmanji troškovi potrebni su kada se stvori sustav za dobivanje topline iz rezervoara. Cijevi moraju biti napunjene rashladnom tekućinom i uronjene u vodu. Potreban je složeniji dizajn kako bi se stvorio sustav za proizvodnju topline iz podzemne vode.

Pumpe zrak-voda

Moguće je prikupiti toplinu iz zraka, ali u regijama s vrlo hladnim zimama takav sustav nije učinkovit. Istodobno, instalacija sustava je vrlo jednostavna. Potrebno je samo odabrati i instalirati željeni uređaj.

Još malo o principu rada geotermalnih crpki

Za grijanje je vrlo povoljno koristiti dizalice topline. Kuće s površinom većom od 400 četvornih metara vrlo brzo otplaćuju troškove sustava. Ali ako vaša kuća nije jako velika, onda možete napraviti sustav grijanja vlastitim rukama.

Prvo morate kupiti kompresor. Prikladan je uređaj koji je opremljen konvencionalnim klima uređajem. Montiramo ga na zid. Možete napraviti svoj vlastiti kondenzator. Potrebno je napraviti zavojnicu od bakrenih cijevi. Stavlja se u plastičnu kutiju.Isparivač je također montiran na zid. Lemljenje, punjenje freonom i slične radove treba obavljati samo profesionalac. Nesposobne radnje neće dovesti do dobrog rezultata. Štoviše, možete se ozlijediti.

Prije puštanja dizalice topline u pogon potrebno je provjeriti stanje elektrifikacije kuće. Snaga mjerača treba biti ocijenjena na 40 ampera.

Domaća geotermalna toplinska pumpa

Imajte na umu da dizalica topline koju ste sami izradili ne ispunjava uvijek očekivanja. Razlog tome je nedostatak ispravnih toplinskih proračuna. Sustav nema dovoljno snage, a troškovi održavanja rastu

Stoga je važno točno izvršiti sve izračune.

Mogućnosti za uređenje geotermalnog grijanja

Metode uređenja vanjske konture

Kako bi se energija zemlje što više koristila za grijanje kuće, potrebno je odabrati pravi krug za vanjski krug. Zapravo, svaki medij može biti izvor toplinske energije - podzemni, vodeni ili zračni.

Ali važno je uzeti u obzir sezonske promjene vremenskih uvjeta, kao što je gore navedeno.

Trenutno su uobičajene dvije vrste sustava koji se učinkovito koriste za grijanje kuće zbog topline zemlje - horizontalni i vertikalni. Ključni faktor odabira je površina zemljišta. O tome ovisi raspored cijevi za grijanje kuće energijom zemlje.

Osim toga, uzimaju se u obzir sljedeći čimbenici:

• Sastav tla. U stjenovitim i ilovastim predjelima teško je napraviti okomita okna za polaganje autocesta;
• razina smrzavanja tla. On će odrediti optimalnu dubinu cijevi;
• Položaj podzemnih voda. Što su oni viši, to su bolji za geotermalno grijanje.U tom slučaju temperatura će rasti s dubinom, što je optimalni uvjet za grijanje iz energije zemlje.

Također morate znati o mogućnosti obrnutog prijenosa energije ljeti. Tada grijanje privatne kuće iz zemlje neće funkcionirati, a višak topline će prijeći iz kuće u tlo. Svi rashladni sustavi rade na istom principu. Ali za to morate instalirati dodatnu opremu.

Horizontalna shema geotermalnog grijanja

Horizontalni raspored vanjskih cijevi

Najčešći način ugradnje vanjskih autocesta. Prikladan je za jednostavnost ugradnje i mogućnost relativno brze zamjene neispravnih dijelova cjevovoda.

Za ugradnju prema ovoj shemi koristi se kolektorski sustav. Za to se izrađuje nekoliko kontura, koje se nalaze na minimalnoj udaljenosti od 0,3 m jedna od druge. Povezuju se pomoću kolektora koji rashladnom tekućinom dalje opskrbljuje toplinsku pumpu. To će osigurati maksimalnu opskrbu energijom za grijanje iz topline zemlje.

Međutim, treba imati na umu neke važne stvari:

• Velika okućnica. Za kuću od oko 150 m², mora biti najmanje 300 m²;
• Cijevi moraju biti pričvršćene na dubinu ispod razine smrzavanja tla;
• S mogućim pomicanjem tla tijekom proljetnih poplava povećava se vjerojatnost pomaka autocesta.

Definirajuća prednost grijanja iz topline zemlje horizontalnog tipa je mogućnost samostalnog uređenja. U većini slučajeva to neće zahtijevati uključivanje posebne opreme.

Vertikalni dijagram geotermalnog grijanja

Vertikalni geotermalni sustav

Ovo je dugotrajniji način organiziranja grijanja privatne kuće s tla.Cjevovodi se nalaze okomito, u posebnim bušotinama

Važno je znati da je takva shema mnogo učinkovitija od vertikalne.

Njegova glavna prednost je povećanje stupnja zagrijavanja vode u vanjskom krugu. Oni. što su cijevi dublje smještene, to će veća količina zemljine topline za grijanje kuće ući u sustav. Drugi faktor je mala površina zemljišta. U nekim slučajevima, uređenje vanjskog geotermalnog kruga grijanja provodi se i prije izgradnje kuće u neposrednoj blizini temelja.

Koje se poteškoće mogu susresti u dobivanju zemaljske energije za grijanje kuće prema ovoj shemi?

• Kvantitativno prema kvaliteti. Za vertikalni raspored, duljina autocesta je mnogo veća. Kompenzira se višom temperaturom tla. Da biste to učinili, morate napraviti bunare do 50 m dubine, što je naporan posao;
• Sastav tla. Za kamenito tlo potrebno je koristiti posebne strojeve za bušenje. U ilovači, kako bi se spriječilo prolijevanje bušotine, montira se zaštitna ljuska od armiranog betona ili plastike debelih stijenki;
• U slučaju kvarova ili gubitka nepropusnosti, proces popravka postaje složeniji. U ovom slučaju mogući su dugotrajni kvarovi u radu grijanja kuće za toplinsku energiju zemlje.

No, unatoč visokim početnim troškovima i složenosti instalacije, vertikalni raspored autocesta je optimalan. Stručnjaci savjetuju korištenje upravo takve sheme instalacije.