Pompă de căldură geotermală bricolaj pentru încălzirea locuinței: dispozitiv, design, auto-asamblare

Avantajele pompelor de căldură

Avantajele sistemelor de încălzire cu pompe de căldură includ următoarele:

1. Eficiență economică. Cu costul de 1 kW de energie electrică, puteți obține 3-4 kW de căldură. Aceștia sunt indicatori medii, pentru că. coeficientul de conversie a căldurii depinde de tipul echipamentului și de caracteristicile de proiectare.
2. Siguranța mediului.În timpul funcționării instalației termice, produsele de ardere sau alte substanțe potențial periculoase nu pătrund în mediu. Echipamentul este sigur pentru ozon. Utilizarea acestuia vă permite să obțineți căldură fără cel mai mic rău mediului.
3. Versatilitatea aplicației. La instalarea sistemelor de încălzire alimentate cu surse tradiționale de energie, proprietarul casei devine dependent de monopoliști. Panourile solare și turbinele eoliene nu sunt întotdeauna rentabile. Dar pompele de căldură pot fi instalate oriunde. Principalul lucru este să alegeți tipul potrivit de sistem.
4. Multifunctionalitate. In sezonul rece, instalatiile incalzesc casa, iar in caldura verii pot functiona in regim de aer conditionat. Echipamentul este utilizat în sistemele de apă caldă, conectate la contururile de încălzire prin pardoseală.
5. Siguranta in exploatare. Pompele de căldură nu necesită combustibil, nu emit substanțe toxice în timpul funcționării lor, iar temperatura maximă a echipamentelor nu depășește 90 de grade. Aceste sisteme de încălzire nu sunt mai periculoase decât frigiderele.

Nu există dispozitive ideale. Pompele de căldură sunt fiabile, durabile și sigure, dar costul lor depinde direct de putere.

Echipamente de înaltă calitate pentru încălzire completă și alimentare cu apă caldă a unei case de 80 mp. va costa aproximativ 8000-10000 euro. Produsele de casă au o putere redusă, pot fi folosite pentru încălzirea camerelor individuale sau a camerelor utilitare.

Eficiența instalației depinde de pierderea de căldură a casei. Este logic să instalați echipamentul numai în acele clădiri în care este asigurat un nivel ridicat de izolare, iar ratele de pierdere de căldură nu sunt mai mari de 100 W / m2.

Echipamentul este fiabil și se defectează rar

Dacă este de casă, atunci este important să alegeți un compresor de înaltă calitate, cel mai bine - de la un frigider sau un aparat de aer condiționat al unui brand de încredere

Schema de executie a incalzirii hidrotermale

Până în prezent, cele mai utilizate sunt trei scheme fundamental diferite pentru amenajarea încălzirii subterane. Pentru a asigura eficiența maximă a încălzirii unei case, suprafața totală a circuitului subteran extern ar trebui să fie de 2,5 ori suprafața încălzită a unei clădiri rezidențiale.

Următoarele tipuri de încălzire geotermală sunt utilizate în încălzirea autonomă:

1. Opțiune subacvatică.
2. Semn de carte orizontal.
3. Construcție de puțuri.

În fiecare caz, alegerea unuia sau altui tip de încălzire geotermală va depinde de suprafața casei, de capacitățile financiare ale proprietarului casei și de caracteristicile zonei. Opțiunea subacvatică poate fi folosită în cazurile în care în apropiere există corpuri de apă adâncă care nu îngheață până la fund în sezonul de iarnă.

Există mai multe tipuri de astfel de încălzire

Semn de carte orizontal

Această variantă de încălzire hidrotermală presupune executarea unei gropi de fundație în apropierea casei, a cărei adâncime va fi cu 2 metri mai adâncă decât punctul de îngheț al solului. În consecință, pentru a încălzi o casă privată cu o suprafață de 100 de metri pătrați, va fi necesar să se săpa o groapă cu o adâncime mai mare de 3 metri și o suprafață totală de 250 de metri pătrați.

Dacă zona disponibilă a site-ului permite realizarea unei astfel de gropi, atunci așezarea orizontală va fi cea mai bună opțiune pentru încălzirea geotermală a unei case private. În interiorul gropii este așezat un sistem de țevi prin care circulă un lichid de răcire care nu îngheață. Circuitul de încălzire extern este condus în casă și conectat la schimbătorul de căldură.

Dintre avantajele acestei scheme pentru implementarea încălzirii geotermale, se obișnuiește să se evidențieze eficiența, ușurința de aranjare și reducerea costului instalării unui circuit extern. În același timp, este necesar să se țină seama de cerințele obligatorii pentru calcularea corectă a volumului gropii, care nu este întotdeauna posibil să fie plasat pe un mic teren.

Incalzirea geotermala a locuintei:

Opțiune subacvatică

Proprietarii de case private care locuiesc în apropierea lacurilor și râurilor aleg adesea opțiunea de încălzire hidrotermală folosind o opțiune subacvatică. Este necesar doar să ne gândim la locația conturului exterior, care este plasat la o adâncime mai mare de 4 metri, ceea ce exclude posibilitatea înghețului lacului sau râului până la fund. Partea subterană și supraterană a circuitului, care merge direct de la malul lacului până la casa privată încălzită, este în mod necesar izolată, iar conductele sunt așezate sub pământ la o adâncime sub punctul de îngheț al solului.

Utilizarea opțiunii subacvatice face posibilă simplificarea amenajării sistemului de încălzire al unei case private, deoarece nu este necesar să se efectueze lucrări de terasamente costisitoare și complexe. Circuitul extern va fi încălzit prin căldura apei, după care lichidul de răcire încălzit este furnizat sistemului, asigurând operabilitatea echipamentului.

Executarea sondelor hidrotermale

Implementarea puțurilor geotermale pentru organizarea încălzirii autonome este cea mai bună opțiune, care poate reduce semnificativ costurile proprietarului. Puțul este forat la o adâncime de 30-50 de metri, ceea ce crește eficiența încălzirii, deoarece la adâncimi mari temperatura pământului va fi mai mare decât la suprafață în sine.

Forarea unui puț este una dintre cele mai eficiente metode de instalare a unei astfel de încălziri.

Astăzi, mulți proprietari, echipând un sistem autonom de încălzire geotermală pentru o casă privată, aleg opțiunea de forare a puțurilor, ceea ce simplifică foarte mult așezarea circuitului. În acest caz, este asigurată eficiența maximă a echipamentului utilizat, permițându-vă să utilizați toate posibilitățile unor astfel de tehnologii moderne chiar și în prezența unei suprafețe mici.

Implementarea încălzirii unei case private cu așezarea unui circuit extern în puțuri adânci permite reducerea costului total al amenajării încălzirii autonome într-o casă cu 20-30%. Datorită temperaturii ridicate de încălzire a lichidului de răcire în circuitul profund, este posibil să se utilizeze instalații de încălzire de capacitate mică, ceea ce simplifică instalarea echipamentului, reduce costul acestuia, oferind în același timp confort maxim pentru locuirea într-o casă privată.

1 Cum funcționează

O pompă de căldură este un set de echipamente a căror sarcină este să colecteze energia termică și să o livreze consumatorului. Sursa de energie termică poate fi orice mediu sau corp cu o temperatură peste 1 grad. Pentru a înțelege mai bine principiul de funcționare al acestor dispozitive, ar trebui să vă familiarizați cu caracteristicile funcționale ale acestora:

• Unitatea nu produce energie termică singură.
• Pompa de căldură necesită energie electrică pentru a funcționa.
• Principiul de funcționare al dispozitivului se bazează pe ciclul Carnot, care este utilizat în toate unitățile frigorifice.

Recent, tehnologia de fabricare a pompelor de căldură s-a îmbunătățit semnificativ. Unitățile moderne sunt capabile să preia energie termică din aer cu o temperatură de până la -30 de grade, precum și apă și sol - până la 2 grade.Freonul este fluidul de lucru în ciclul Carnot. Această substanță gazoasă începe să fiarbă la temperaturi sub zero. Agentul frigorific se evaporă și se condensează secvențial în două camere de schimb de căldură, absorbind în același timp energia din mediu. Apoi îl transportă către consumator.

Schema unei pompe de căldură este similară cu principiul de funcționare al unui aparat de aer condiționat care funcționează pentru încălzire:

• În timp ce freonul este în stare lichidă, agentul frigorific circulă prin conductele schimbătorului de căldură. Luând energie termică din mediu, freonul fierbe și începe să se evapore.
• Apoi gazul intră în compresor, care crește presiunea la valoarea dorită. Ca urmare, punctul de fierbere al agentului frigorific crește și substanța se condensează la o temperatură mai mare.
• Trecând prin camera internă de schimb de căldură, freonul eliberează energia acumulată lichidului de răcire și intră din nou în stare lichidă.
• După aceea, gazul intră în receptor și accelerație. Când presiunea substanței este redusă, ciclul de lucru se repetă.

Încălzire geotermală făcută de tine acasă

Este foarte posibil să montați și să puneți în funcțiune încălzirea geotermală pe cont propriu. Cu toate acestea, pot apărea dificultăți în cursul muncii. În primul rând, aceasta se referă la instalarea unui circuit extern în pământ. Prin urmare, în lipsa abilităților necesare, se recomandă încredințarea reglajului sistemului unor profesioniști care vor face un calcul competent și vor monta întregul sistem de încălzire geotermală.

Calcule preliminare

Pentru ca încălzirea geotermală să aducă efectul planificat, este necesar să se facă calcule. Ele vă vor ajuta să alegeți puterea echipamentului de pompare.Cifrele aproximative pentru clădirile cu diferite niveluri de izolare termică sunt diferite. Deci, pentru a încălzi un metru pătrat veți avea nevoie de:

• fara izolatie termica - 120 W;

• cu termoizolație convențională - 80 W;

• cu izolație de economisire a energiei - 40 wați.

Pentru calcule, veți avea nevoie și de numere care determină pierderea de căldură în casă. De exemplu, dacă pentru o clădire rezidențială cu o suprafață de 180 mp. contoare cu izolație termică de înaltă calitate, pierderea de căldură este de 9 kW/zi, atunci echipamentul trebuie să ofere o putere de 216 kWh (9 kW x 24 ore). Ținând cont de faptul că pierderile de căldură pot diferi în momente diferite, se face o alocație de 10-20%. Astfel, puterea finală a pompei a sistemului de încălzire geotermal ar trebui să fie de 10,8 kW.

Atunci când calculezi, este important să ții cont de unele puncte. Acestea includ temperatura solului la nivelul puțului

În centrul Rusiei, se menține în + 8 ... + 10 grade (la o adâncime de 15-20 de metri). Cu o aranjare orizontală a circuitului extern al sistemului de încălzire, se ia în considerare o putere de 50 kW pe metru. Cifrele exacte depind de condițiile geologice (umiditate, prezența apelor subterane). Solurile diferite dau indicatori diferiți:

• Sol uscat - 25 W / m;

• Substrat umed - 45-55 W / m;

• Roci dure - 85 W / m;

• Prezența apei subterane - 110 W / m.

Cum este instalarea sistemului de incalzire

Sistemele de apă sunt o raritate, încălzirea geotermală prin sol este cea mai căutată. Prin urmare, prima etapă a lucrării este asociată cu forarea puțurilor sau săparea unei gropi. Degajările sunt realizate la o adâncime de 20 până la 100 de metri, folosind echipamente speciale. Fundul gropii este acoperit cu nisip.În plus, țevile din plastic sunt așezate în adânciturile sau șanțurile finite, care sunt capabile să reziste la o presiune de aproximativ 6 bar. Aceste conducte vor acționa ca sonde.

În timpul instalării, se utilizează conducte de conducte de trei sau patru linii, în timp ce secțiunile de margine sunt conectate sub forma literei „U”. Conturul exterior poate fi achiziționat gata făcut sau asamblat independent.

Când cea mai dificilă parte a lucrării de instalare a unui sistem de încălzire geotermală este finalizată, încep să conecteze pompa. Cablajul cu această metodă este similar cu cablajul unui sistem tradițional de încălzire.

Principiul de funcționare al dispozitivului

Cei care vin în contact cu problemele de încălzire rentabilă, denumirea de „pompă de căldură” este binecunoscută. Mai ales în combinație cu termeni precum „term-apă”, „apă-apă”, „apă-aer”, etc. Astfel de pompa de caldura cu dispozitiv Frenett practic nu are nimic în comun, cu excepția, poate, denumirea și rezultatul final sub formă de energie termică, care este folosită în cele din urmă pentru încălzire.

Pompele de căldură care funcționează pe principiul Carnot sunt foarte populare atât ca modalitate rentabilă de organizare a încălzirii, cât și ca sistem prietenos cu mediul. Funcționarea unui astfel de complex de dispozitive este asociată cu acumularea de energie cu potențial scăzut conținută în resursele naturale (pământ, apă, aer) și conversia acesteia în energie termică cu un potențial ridicat. Invenția lui Eugene Frenette este aranjată și funcționează într-un mod complet diferit.

Galerie de imagini
Fotografie de la
Sistemul generator de căldură dezvoltat de E. Frenett nu poate fi atribuit necondiționat clasei pompelor de căldură. Conform designului și caracteristicilor tehnologice, acesta este un încălzitor

Unitatea nu folosește surse de energie geo- sau solară în activitatea sa.Uleiul de răcire din interiorul acestuia este încălzit de forța de frecare creată de discurile metalice rotative.

Corpul de lucru al pompei este un cilindru umplut cu ulei, în interiorul căruia se află axa de rotație. Aceasta este o tijă de oțel echipată cu discuri paralele așezate la aproximativ 6 cm unul de celălalt.

Forța centrifugă împinge lichidul de răcire încălzit în serpentina conectată la dispozitiv. Uleiul încălzit iese din instrument în punctul de conectare superior. Lichidul de răcire răcit este returnat înapoi de jos

Aspect Pompa de caldura Frenette

Încălzirea dispozitivului în timpul funcționării

Principalele componente structurale

Dimensiunile reale ale unuia dintre modele

Principiul de funcționare al acestui dispozitiv se bazează pe utilizarea energiei termice, care este eliberată în timpul frecării. Designul se bazează pe suprafețe metalice situate nu aproape una de alta, ci la o anumită distanță. Spațiul dintre ele este umplut cu lichid. Părți ale dispozitivului se rotesc unele față de altele cu ajutorul unui motor electric, lichidul din interiorul carcasei și în contact cu elementele rotative este încălzit.

Căldura rezultată poate fi folosită pentru a încălzi lichidul de răcire. Unele surse recomandă utilizarea acestui fluid direct pentru sistemul de încălzire. Cel mai adesea, un radiator convențional este atașat la o pompă Frenett de casă. Ca fluid de încălzire, experții recomandă insistent utilizarea uleiului, nu a apei.

În timpul funcționării pompei, acest lichid de răcire tinde să se încălzească foarte puternic. Apa în astfel de condiții poate fierbe pur și simplu. Aburul fierbinte într-un spațiu restrâns creează o presiune în exces, iar acest lucru duce de obicei la ruperea țevilor sau a carcasei.Este mult mai sigur să folosiți ulei într-o astfel de situație, deoarece punctul său de fierbere este mult mai mare.

Pentru a realiza o pompă de căldură Frenette, veți avea nevoie de un motor, un radiator, mai multe țevi, o supapă fluture din oțel, discuri de oțel, o tijă de metal sau plastic, un cilindru metalic și un kit de piulițe (+)

Există o părere că eficiența unui astfel de generator de căldură depășește 100% și poate fi chiar de 1000%. Din punctul de vedere al fizicii și al matematicii, aceasta nu este o afirmație complet corectă. Eficiența reflectă pierderile de energie cheltuite nu pentru încălzire, ci pentru funcționarea efectivă a dispozitivului. Mai degrabă, afirmațiile fenomenale despre eficiența incredibil de mare a pompei Frenette reflectă eficiența acesteia, care este cu adevărat impresionantă.

Costul energiei electrice pentru funcționarea dispozitivului este neglijabil, dar cantitatea de căldură primită ca urmare este foarte vizibilă. Încălzirea lichidului de răcire la aceleași temperaturi cu ajutorul unui element de încălzire, de exemplu, ar necesita o cantitate mult mai mare de energie electrică, poate de zece ori mai mult. Un încălzitor de uz casnic cu un astfel de consum de energie electrică nici nu s-ar încălzi.

De ce nu toate spațiile rezidențiale și industriale nu sunt echipate cu astfel de dispozitive? Motivele pot fi diferite. Totuși, apa este un lichid de răcire mai simplu și mai convenabil decât uleiul. Nu se încălzește la temperaturi atât de ridicate și este mai ușor să curățați consecințele scurgerilor de apă decât să curățați uleiul vărsat.

Un alt motiv poate fi acela că până la momentul inventării pompei Frenette, un sistem de încălzire centralizat exista deja și funcționa cu succes. Demontarea lui pentru înlocuirea cu generatoare de căldură ar fi prea costisitoare și ar aduce multe neplăceri, așa că nimeni nu a luat în serios această opțiune.După cum se spune, cel mai bun este dușmanul binelui.

Principiul de funcționare a pompelor de căldură

Principiul de funcționare al unui dispozitiv pentru încălzirea unei case se bazează pe faptul că o substanță (refrigerant) poate emite energie termică sau o poate îndepărta în procesul de schimbare a stării. Această idee stă la baza funcționării frigiderului (din această cauză, peretele din spate al dispozitivului este fierbinte).

Termopompa pentru încălzire funcționează după cum urmează:

1. Agentul care intră este răcit cu 5 grade în secțiunea de evaporare pe baza energiei din purtătorul de căldură.
2. Agentul răcit intră în compresor, care, în urma muncii, îl comprimă și îl încălzește.
3. Gazul fierbinte intră deja în compartimentul de schimb de căldură, unde își degajă propria căldură sistemului de încălzire.
4. Agentul frigorific condensat este returnat la începutul ciclului.

Dispozitiv

O pompă de căldură pentru încălzirea unei case constă din mai multe elemente principale de contur:

• un circuit cu un lichid de răcire care mută energia dintr-o sursă de căldură;
• un circuit cu freon, care se evaporă periodic, preluând energie termică din primul circuit și se stabilește din nou cu condens, transferând căldură către al treilea;
• un circuit în care circulă un lichid, care este un purtător de căldură pentru încălzire.

Funcționarea unei pompe termice pentru încălzirea unei case este benefică din punct de vedere financiar. Motivul pentru aceasta este că dispozitivul nu necesită putere mare (în consecință, consumul de energie electrică nu este mai mult decât cel al unui aparat electrocasnic standard), dar produce de 4 ori mai multă căldură în comparație cu energia electrică consumată.

De asemenea, nu este necesar să se creeze o linie de cablare separată pentru conectarea pompei.

Argumente pro şi contra

Înainte de a decide dacă folosiți sau nu o pompă de căldură, trebuie să vă familiarizați cu avantajele și dezavantajele funcționării acesteia. Principalele avantaje ale unei pompe de căldură includ:

• consum redus de energie electrică pentru încălzirea casei;
• nu este nevoie de inspecție și întreținere regulată, ceea ce face ca costul de funcționare a unei pompe de căldură pentru încălzire să fie minim;
• este permisă instalarea în orice zonă. Pompa poate funcționa cu surse de energie termică, cum ar fi aerul, solul și apa. Prin urmare, devine posibil să-l instalați aproape în orice loc unde este planificat să construiți o casă. Și în condiții de îndepărtare față de rețeaua de gaz, dispozitivul este cea mai potrivită metodă de încălzire. Chiar daca nu exista curent electric, functionarea compresorului poate fi asigurata printr-o actionare pe baza de benzina sau motorina;
• încălzirea casei se realizează automat. Nu este necesar să adăugați combustibil sau să efectuați alte manipulări, cum ar fi, de exemplu, în cazul echipamentelor cazanului;
• absența poluării mediului cu gaze și substanțe nocive. Toți agenții frigorifici utilizați sunt complet siguri și ecologici;
• Siguranța privind incendiile. Locuitorii casei nu vor fi niciodată în pericol de explozie sau deteriorare din cauza supraîncălzirii pompei de căldură;
• posibilitatea de funcționare chiar și în condiții reci de iarnă (până la -15 grade);
• o pompă de căldură de înaltă calitate pentru încălzirea unei case poate dura până la 50 de ani. Compresorul trebuie înlocuit doar o dată la 20 de ani.

Urmăriți videoclipurile pro și contra

Ca orice dispozitiv, pompele de căldură au anumite dezavantaje:

1. Dacă temperatura ambientală scade sub 15 grade, pompa nu va putea funcționa.În acest caz, va trebui să instalați o a doua sursă de căldură. La temperaturi foarte scăzute, boilerul, generatorul sau încălzitorul electric este pornit;
2. Cost ridicat al echipamentelor. Va costa aproximativ 350.000-700.000 de ruble, iar aceeași sumă va trebui cheltuită pentru crearea unei stații geotermale și instalarea dispozitivului. Lucrări suplimentare de instalare nu sunt necesare numai pentru o pompă de căldură care utilizează aer ca sursă de căldură;
3. Cel mai bine este să instalați o pompă de căldură în combinație cu încălzirea prin pardoseală sau ventilatoare-convectoare, totuși clădirile mai vechi vor necesita reamenajare și, eventual, chiar renovare majoră, ceea ce va implica timp și costuri suplimentare. Dacă o casă privată este construită de la zero, nu există o astfel de problemă;
4. În timpul funcționării pompei de căldură, temperatura solului situat în jurul conductei cu purtătorul de căldură scade. Aceasta determină moartea unor microorganisme implicate în funcționarea mediului. Astfel, unele daune aduse mediului sunt încă cauzate, dar sunt semnificativ mai mici decât daunele din producția de gaz sau petrol.

Beneficiile unui sistem de încălzire geotermal

Sistemele de încălzire geotermală au mai multe avantaje:

• Eliberarea de energie termică este de câteva ori mai mare decât consumul de energie electrică necesar pompei.
• Siguranța mediului este mai mare decât cea a altor sisteme de încălzire, deoarece sistemele de încălzire geotermală nu produc emisii nocive.
• Pentru ca sistemul geotermal să funcționeze, nu sunt necesare combustibili sau substanțe chimice suplimentare. Prin urmare, este sigur pentru proprietari și pentru mediu.
• În funcționarea unei astfel de încălziri nu există risc de explozie sau incendiu.
• Dacă sistemul de încălzire este instalat corespunzător, acesta va dura cel puțin 30 de ani fără suport tehnic.

Construcția sistemelor geotermale

Construcția sistemelor geotermale

Chiar și din nume este clar că esența acestui tip de încălzire este folosirea energiei pământului. Conform principiului de funcționare, seamănă de la distanță cu aparatele de aer condiționat sau frigiderele.

Elementul principal este o pompă de căldură conectată la două circuite.

1. Circuitul intern înseamnă sistemul de încălzire cunoscut nouă, este format din calorifere și conducte.
2. Extern - acesta este un schimbător de căldură foarte dimensional instalat subteran sau într-un rezervor. În acesta, lichidul de răcire (și poate fi apă simplă sau antigel), după ce a luat temperatura ambiantă, este furnizat pompei de căldură, de unde căldura acumulată intră în circuitul intern. Așa se încălzesc încălzitoarele din casă.

Elementul principal al sistemului este tocmai pompa de căldură - un dispozitiv care nu ocupă mai mult spațiu decât o sobă cu gaz. Performanța pompei de căldură este destul de ridicată: pentru fiecare kilowatt de energie utilizat, aceasta produce până la cinci kilowați de căldură.

Diagrama de funcționare a pompei de căldură

Desigur, încălzirea geotermală este de departe cea mai consumatoare de timp și cea mai costisitoare. Cei mai mulți bani vor trebui cheltuiți pe lucrări de terasament și echipamente aferente, inclusiv o pompă de căldură. Și mulți se întreabă dacă este posibil să economisiți pe acest lucru și să construiți, să zicem, o pompă de căldură de casă. Pentru a afla, trebuie să înțelegeți tipurile și caracteristicile echipamentului.

Instalăm noi încălzire geotermală

Imediat, observăm o astfel de caracteristică: cei care decid să echipeze încălzirea cu căldura pământului vor trebui să investească o sumă imensă în aceasta o dată. Desigur, în timp, acest cost se va plăti, deoarece nu construim locuințe pentru noi înșine timp de un an sau doi. De asemenea, prețurile la gaz și energie electrică cresc în fiecare an, iar cu un sistem geotermal, nu știi care sunt acele creșteri de preț.

Cu toate acestea, în acest sistem, cea mai mare parte va fi ascunsă în subteran. Încălzirea cu energia pământului este prezența unui puț și a unui schimbător de căldură. În locuință, trebuie doar să puneți un dispozitiv care va genera căldură - de obicei nu ocupă mult spațiu.

Cum funcționează o pompă de căldură

Pe un astfel de dispozitiv, utilizatorul va putea controla temperatura și va putea furniza energie termică. Instalarea sistemului de încălzire în sine în carcasă se face ca de obicei - cu o ramificare a conductei și a radiatoarelor. Dacă aveți o casă privată sau clădirea în sine este mică, atunci în acest caz generatorul sistemului este afișat într-o cameră separată sau la subsol.

Principiul de funcționare a pompelor de căldură

Trebuie remarcat faptul că aproape orice mediu are energie termică. De ce să nu folosiți căldura disponibilă pentru a vă încălzi casa? O pompă de căldură va ajuta în acest sens.

Principiul de funcționare al unei pompe de căldură este următorul: căldura este transferată la lichidul de răcire de la o sursă de energie cu potențial scăzut. În practică, totul se întâmplă după cum urmează.

Lichidul de răcire trece prin țevi care sunt îngropate, de exemplu, în pământ. Apoi lichidul de răcire intră în schimbătorul de căldură, unde energia termică colectată este transferată către al doilea circuit. Agentul frigorific, care se află în circuitul extern, se încălzește și se transformă în gaz.După aceea, agentul frigorific gazos trece în compresor, unde este comprimat. Acest lucru face ca agentul frigorific să se încălzească și mai mult. Gazul fierbinte merge la condensator, iar acolo căldura trece la lichidul de răcire, care încălzește deja casa în sine.

Încălzirea geotermală acasă: cum funcționează

Sistemele frigorifice sunt dispuse dupa acelasi principiu. Aceasta înseamnă că unitățile frigorifice pot fi folosite pentru a răci aerul din interior.

Tipuri de pompe de căldură

Există mai multe tipuri de pompe de căldură. Dar cel mai adesea, dispozitivele sunt clasificate după natura lichidului de răcire pe circuitul extern.

Dispozitivele pot extrage energie din

• apă,
• sol,
• aer.

Energia rezultata in casa poate fi folosita pentru incalzirea spatiilor, pentru incalzirea apei. Prin urmare, există mai multe tipuri de pompe de căldură.

Pompe de căldură: sol - apă

Cea mai bună opțiune de încălzire alternativă este obținerea energiei termice din sol. Deci, deja la o adâncime de șase metri, pământul are o temperatură constantă și neschimbată. Un lichid special este folosit ca purtător de căldură în țevi. Conturul exterior al sistemului este realizat din țevi de plastic. Conductele din sol pot fi amplasate vertical sau orizontal. Dacă țevile sunt așezate orizontal, atunci trebuie alocată o suprafață mare. În cazul în care conductele sunt instalate orizontal, este imposibil să se utilizeze terenul în scopuri agricole. Puteți aranja doar gazon sau plantați anuale.

Pentru a aranja conductele vertical în pământ, este necesar să se facă mai multe puțuri până la 150 de metri adâncime.Aceasta va fi o pompă geotermală eficientă, deoarece temperatura este ridicată la o adâncime mare în apropierea pământului. Sondele de adâncime sunt folosite pentru transferul de căldură.

Tip de pompă apă-apă

În plus, căldura poate fi obținută din apă, care este situată adânc în subteran. Se pot folosi iazuri, ape subterane sau ape uzate.

Trebuie remarcat faptul că nu există diferențe fundamentale între cele două sisteme. Cele mai mici costuri sunt necesare atunci când se creează un sistem de obținere a căldurii dintr-un rezervor. Conductele trebuie umplute cu lichid de răcire și scufundate în apă. Este nevoie de un design mai complex pentru a crea un sistem de generare a căldurii din apele subterane.

Pompe aer-apă

Este posibil să colectați căldură din aer, dar în regiunile cu ierni foarte reci, un astfel de sistem nu este eficient. În același timp, instalarea sistemului este foarte simplă. Trebuie doar să selectați și să instalați dispozitivul dorit.

Mai multe despre principiul de funcționare al pompelor geotermale

Pentru incalzire este foarte avantajos sa folosesti pompe de caldura. Casele cu o suprafață de peste 400 de metri pătrați plătesc costul sistemului foarte repede. Dar dacă casa ta nu este foarte mare, atunci poți face un sistem de încălzire cu propriile mâini.

Mai întâi trebuie să cumpărați un compresor. Un dispozitiv care este echipat cu un aparat de aer condiționat convențional este potrivit. O montam pe perete. Îți poți face singur condensatorul. Este necesar să se facă o bobină din țevi de cupru. Se pune intr-o carcasa de plastic. Evaporatorul este, de asemenea, montat pe perete. Lipirea, reumplerea cu freon și lucrări similare trebuie efectuate numai de un profesionist. Acțiunile inepte nu vor duce la un rezultat bun. În plus, te poți răni.

Inainte de punerea in functiune a pompei de caldura este necesar sa se verifice starea de electrificare a casei.Puterea contorului ar trebui să fie evaluată la 40 de amperi.

Pompă de căldură geotermală de casă

Rețineți că o pompă de căldură creată de dvs. nu se ridică întotdeauna la înălțimea așteptărilor. Motivul pentru aceasta este lipsa calculelor termice corecte. Sistemul este slab alimentat și costurile de întreținere cresc

Prin urmare, este important să efectuați toate calculele cu precizie.

Opțiuni de amenajare a încălzirii geotermale

Metode de aranjare a conturului exterior

Pentru ca energia pământului pentru încălzirea casei să fie folosită cât mai mult posibil, trebuie să alegeți circuitul potrivit pentru circuitul extern. De fapt, orice mediu poate fi o sursă de energie termică – subterană, apă sau aer.

Dar este important să ținem cont de schimbările sezoniere ale condițiilor meteorologice, așa cum sa discutat mai sus.

În prezent, sunt comune două tipuri de sisteme care sunt utilizate efectiv pentru a încălzi o casă din cauza căldurii pământului - orizontală și verticală. Factorul cheie de selecție este suprafața terenului. Dispunerea conductelor pentru încălzirea casei cu energia pământului depinde de aceasta.

În plus, se iau în considerare următorii factori:

• Compoziția solului. În zonele stâncoase și lutoase, este dificil să se facă puțuri verticale pentru așezarea autostrăzilor;
• nivelul de îngheț al solului. El va determina adâncimea optimă a țevilor;
• Amplasarea apelor subterane. Cu cât sunt mai mari, cu atât mai bine pentru încălzirea geotermală. În acest caz, temperatura va crește odată cu adâncimea, care este condiția optimă pentru încălzire din energia pământului.

De asemenea, trebuie să știți despre posibilitatea transferului invers de energie în timpul verii. Apoi încălzirea unei case private de la sol nu va funcționa, iar căldura în exces va trece din casă în sol.Toate sistemele de refrigerare funcționează pe același principiu. Dar pentru aceasta trebuie să instalați echipamente suplimentare.

Schema orizontala de incalzire geotermala

Dispunerea orizontală a țevilor exterioare

Cel mai comun mod de a instala autostrăzi în aer liber. Este convenabil pentru ușurința instalării și capacitatea de a înlocui relativ rapid secțiunile defecte ale conductei.

Pentru instalarea conform acestei scheme, se utilizează un sistem de colectare. Pentru aceasta se realizează mai multe contururi, situate la o distanță minimă de 0,3 m unul de celălalt. Acestea sunt conectate cu ajutorul unui colector, care furnizează lichidul de răcire în continuare pompei de căldură. Acest lucru va asigura furnizarea maximă de energie pentru încălzire din căldura pământului.

Cu toate acestea, există câteva lucruri importante de reținut:

• Suprafata mare de curte. Pentru o casa de aproximativ 150 m², aceasta trebuie sa fie de minim 300 m²;
• Conductele trebuie fixate la o adâncime sub nivelul de îngheț al solului;
• Odată cu posibila mișcare a solului în timpul inundațiilor de primăvară, crește probabilitatea deplasării autostrăzilor.

Avantajul definitoriu al încălzirii de la căldura pământului de tip orizontal este posibilitatea de auto-aranjare. În cele mai multe cazuri, acest lucru nu va necesita implicarea unor echipamente speciale.

Diagrama verticală a încălzirii geotermale

Sistem geotermal vertical

Aceasta este o modalitate mai consumatoare de timp de a organiza încălzirea unei case private de la sol. Conductele sunt amplasate vertical, în puțuri speciale

Este important de știut că o astfel de schemă este mult mai eficientă decât una verticală.

Principalul său avantaj este creșterea gradului de încălzire a apei în circuitul extern. Acestea.cu cât conductele sunt amplasate mai adânc, cu atât cantitatea de căldură a pământului pentru încălzirea casei va intra în sistem. Un alt factor este suprafața mică de teren. În unele cazuri, amenajarea circuitului extern de încălzire geotermală se realizează chiar înainte de construcția casei în imediata apropiere a fundației.

Ce dificultăți pot fi întâmpinate în obținerea energiei pământului pentru încălzirea unei case conform acestei scheme?

• Cantitativ spre calitate. Pentru o amenajare verticală lungimea autostrăzilor este mult mai mare. Este compensată de temperatura mai ridicată a solului. Pentru a face acest lucru, trebuie să faceți puțuri de până la 50 m adâncime, ceea ce este o muncă laborioasă;
• Compoziția solului. Pentru solul stâncos, este necesar să folosiți mașini speciale de găurit. În lut, pentru a preveni vărsarea puțului, se montează o carcasă de protecție din beton armat sau plastic cu pereți groși;
• În cazul unor defecțiuni sau pierderi de etanșeitate, procesul de reparare devine mai complicat. În acest caz, sunt posibile defecțiuni pe termen lung în funcționarea de încălzire a casei pentru energia termică a pământului.

Dar, în ciuda costurilor inițiale mari și a complexității instalării, aranjarea verticală a autostrăzilor este optimă. Experții recomandă utilizarea unei astfel de scheme de instalare.