Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Je možné organizovat vytápění a zásobování teplou vodou v soukromém domě různými způsoby, například pro napojení na ústřední rozvody plynu nebo na přestavbu vytápění na spotřebu elektřiny. Souhlasíte?

Je možné sestavit geotermální tepelné čerpadlo vlastníma rukama a efektivně využít teplo země k vytvoření pohodlných životních podmínek. Samozřejmě, je to poněkud pracný proces, ale pro ty, kteří jsou přinejmenším trochu zběhlý v technologii, to nebude těžké.

V tomto článku se budeme zabývat principy provozu a typy geotermálních instalací. Řekneme vám, jak postavit tepelné čerpadlo sami z odpadních materiálů. Kromě toho, v článku najdete odborné rady o výběru geo-jednotek. A zveřejněná videa odhalí tajemství instalace a principy geotermálních čerpadel.

Jak funguje tepelná geo-jednotka?

Algoritmus geotermálního tepelného čerpadla je postaven na přenosu tepla ze zdroje s nízkým potenciálem tepelné energie do chladiva. Země zde hraje v létě roli chladiče a je aktivním zdrojem tepla v zimním období.

Rozdíl v teplotách půdy pomáhá zvýšit celkovou účinnost systému a pomáhá snížit skutečné provozní náklady.

Jádrem geotermálního tepelného čerpadla je fenomén tepelné setrvačnosti. Teplota země v hloubce 6 metrů a nižší téměř přesně odpovídá průměrné roční teplotě vzduchu v regionu a mění se velmi málo v průběhu kalendářního roku.

V praxi vstupuje potrubí, které je umístěno v zemi, do aktuálního chladiva a ohřívá se zde o několik stupňů. Směs pak přechází do jednotky pro výměnu tepla (nebo výparníku) a přenáší akumulovanou tepelnou energii do vnitřního systému systému.

Princip činnosti geotermálních zařízení je podobný fungování chladicích systémů. Proto jsou některé typy tepelných čerpadel v létě úspěšně využívány jako klimatizační zařízení as jejich pomocí chladí vzduch v obytných prostorách.

Chladivo, které pracuje v externím okruhu, se zahřívá ve výparníku, převádí se na plyn a do kompresoru. Tam se smršťuje pod vlivem vysokého tlaku a stává se ještě teplejším.

Horký plyn prochází do kondenzačního zařízení a přenáší tepelnou energii do pracovního chladiva vnitřního systému zodpovědného za vytápění domu. Na konci procesu se chladivo, které ztratilo teplo, vrací do výchozího bodu v kapalném stavu.

Co jsou geotermální instalace?

Geotermální tepelná čerpadla se liší v typu chladicí kapaliny na vnitřním a vnějším obrysu konstrukce. Energie zařízení se získává z půdy, vody (podzemní vody nebo otevřené přírodní nádrže) nebo vzduchu.

V obytné zóně se pro vytápění, ohřev vody a klimatizaci využívá tepelný zdroj. V závislosti na kombinaci použitých prvků a funkcí jsou systémy klasifikovány do typů: „zemní voda“, „voda-voda“ a „vzduch-voda“.

Možnost # 1. Stavět na technologii "země-voda"

Čerpadlo "zemní voda" je jednou z nejúčinnějších alternativních možností vytápění obytných prostor. Princip jeho působení je redukován na výběr pomocí sond nebo kolektorů tepelné energie z půdy a přenesen do systému domácího ohřevu vody.

Geotermální tepelná čerpadla země-voda jsou moderní technologická zařízení. Vyznačují se mimořádnou spolehlivostí a vysokou účinností. Nevyžadují neustálý zásah vlastníků do práce, ale potřebují profesionální servis

Pomáhá implementovat speciální instalační technologii, která se skládá z geotermálního tepelného výměníku umístěného pod hloubkou skutečného zamrzání zeminy, a samotné tepelné čerpadlo, které funguje jako lednice, je pouze opačné (Carnotův reverzní cyklus).

Jak zařízení pracuje

Instalace zem-voda, která ohřívá obytné prostory s využitím obnovitelného tepla z půdy, pracuje podle následujícího algoritmu:

  1. Pracovní kapalina (solanka nebo nemrznoucí kapalina) pohybující se po geotermálním okruhu bere teplotu půdy a je prostřednictvím čerpadla dopravována do výměníku tepla - výparníku. Tam dává shromážděnému teplu freon a ona, chladnější při 2-5 ° C, se vrací do výchozího bodu.
  2. Freon obohacený tepelnou energií se odpařuje a po převzetí plynného stavu vstupuje do kompresorové jednotky. Tam teplota plynu vzrůstá v důsledku kompresních a kondenzačních forem.
  3. Tepelná energie je přenášena do chladicího média v systému vytápění domácností a freon má opět kapalnou formu. Jeho tlak klesá po průchodu expanzním ventilem systému a chladivo se vrací zpět do výparníku, aby shromáždilo další část zdroje.

Výsledkem tohoto postupu je, že množství tepelné energie odebrané z půdy a přenesené do topného systému bytového domu je více než čtyřnásobné množství elektřiny vynaložené na zajištění správného provozu kompresorové jednotky, kruhového čerpadla a řídicí jednotky.

Glykolová směs s dobrým indexem viskozity, vodou s alkoholem nebo solankou - to jsou nemrznoucí kapaliny používané v systému „podzemní vody“. Jsou šetrné k životnímu prostředí, účinně odvádějí teplo a dopravují ho do čerpací stanice.

Další bonus lze nazvat skutečností, že systém má schopnost pracovat v opačném směru, tj. Pro chlazení. Je pravda, že ztráta účinnosti dosahuje 20%, ale to je považováno za oprávněné vzhledem k vysokému tepelnému výkonu zařízení.

Varianty umístění systémů "země-voda" \ t

Pro vytvoření vnějšího obrysu systému zemní vody se používají polymerní trubky vysoké pevnosti s dobrými výkonovými vlastnostmi. Jsou umístěny vodorovně, položeny na dno výkopu způsobem připomínajícím uspořádání komunikací pro komplexy „teplé podlahy“.

Tepelné čerpadlo "zemní voda" je spolehlivé, efektivní a tiché v provozu, ale jeho instalace stojí hodně peněz a zabere spoustu času (minimálně 1 měsíc při stavebních, montážních a zprovozňovacích činnostech). Tento bod je třeba vzít v úvahu před volbou pro tento typ topného systému.

Při instalaci oblasti se používá ve výši 25-50 metrů čtverečních. m na každé kilowattové čerpadlo. Hloubka jámy je zvolena pod hranicí mrazu a přesné rozměry a krok pokládky potrubí jsou určeny dodatečným výpočtem.

Pro majitele velkých pozemků, kteří si vybrali geotermální tepelné čerpadlo pro ohřev svých domovů, je vhodné instalovat horizontální kolektory. Majitelé malých ploch jsou vhodnější pro instalaci hlubinných sond, protože jdou daleko do půdy a neužijí užitnou plochu v blízkosti domu.

Území, na kterých je uspořádána komunikace geodestských systémů „země-voda“, se již nepoužívají pro zemědělské potřeby. Mohou zlomit krásný travnatý trávník nebo záhon s kvetoucími letničky.

Vertikální instalace je mnohem problematičtější a vyžaduje použití profesionální technologie. Na místě s pomocí vrtné soupravy se vrtá vrt s hloubkou 20 až 150 m, do ní se spouští speciální geotermální sonda a připojí se k čerpadlu, které dodává pracovní kapalinu do systému vytápění domu.

Svislá sonda pro geotermální systém země-voda je víčko s připojenými trubkami. Je ponořen do studny s hloubkou 18 m nebo více. Přesný počet jamek a sond, hloubka požadovaného ponoření a skutečný průměr potrubí se vypočítává zvlášť pro každý jednotlivý případ na základě informací získaných v důsledku geologického průzkumu prováděného odborníky na místě.

Trubky sondy vyčnívající z vrtaných vrtů vstupují do kolektoru dobře. Od něj k tepelnému čerpadlu jsou 2 hlavní tratě (zásobování zdrojem a zpět), vybavené tepelně izolačním povlakem. Průměr linky závisí na celkovém objemu systému a místnosti, kterou je třeba ohřát. Někdy parametry dosahují 160 mm.

Podle přibližných výpočtů bude trvat přibližně 7, 5 kW / h energie na vytápění obytné plochy o velikosti cca 100 m2. Vertikální sondy pro vytvoření systému vytápění země-voda v tomto případě budou muset být spuštěny do země pro 110-115 metrů, nebo 250 čtverečních metrů sousedního úseku (+) pod horizontální komunikací

Vzhledem k tomu, že v hloubce je teplota půdy vždy vyšší a stabilnější díky vlivu zemského jádra, je nejúčinnější rozpoznat vertikální způsob pokládání topného systému. Prokazuje vysokou úroveň efektivity a spolehlivě funguje po mnoho let, nedává poruchy a poruchy.

Možnost č. 2. Vlastnosti tepelných čerpadel "voda-voda"

Geotermální systém "voda-voda" využívá v práci tepelnou energii vodních zdrojů. To je možné, protože při velké hloubce zůstává teplota vody, stejně jako teplota půdy, poměrně vysoká a udržuje stabilní, konstantní ukazatele po celý rok.

Pro zajištění vodovodního systému a získání nízkoenergetické tepelné energie lze využít otevřené nádrže (jezera, řeky), studny, vrty a dokonce i odpadní vody z technologických cyklů průmyslové výroby (reverzní zásobování vodou)

Mezi tepelným čerpadlem „zemní voda“ a „voda-voda“ neexistuje žádný zásadní strukturální rozdíl. Komplex však vyžaduje nejméně finančních a pracovních nákladů, vybavených na základě otevřené nádrže. Montáž nevyžaduje rozsáhlé vrtné akce.

Potrubní materiál s chladivem je jednoduše vybaven zátěží, ponořen do vody a připojen k systému vytápění domácností prostřednictvím spojovacích komunikací.

Tato možnost je však možná pouze v případě, že pozemek je těsně vedle vody a všechny komunikační části systému jsou pod kontrolou vlastníků. Pokud není přístup k otevřené vodě, využijte potenciálu podzemních vod.

Je pravda, že to znamená vážné zemní práce a výstavbu složitých staveb, například další studnu, určenou k vypouštění vody procházející teplosměnnou jednotkou.

Při instalaci tepelného čerpadla voda-voda není jedna, ale dvě studny vybaveny jednou. Po jednom je odebrána pracovní voda a po průchodu tepelným výměníkem je přesměrována do druhé, která se nachází ve směru pohybu proudění podzemní vody. Během umístění je třeba vzít v úvahu, že přijímací šachta musí být umístěna ve vzdálenosti nejméně 6 metrů a musí být po proudu.

Typicky jsou instalovány instalace voda-voda, kde není možné připojit centrální komunikaci nebo používat jiné typy teplonosných médií.

Odborníci říkají, že alternativní vytápění tohoto typu je velmi efektivní v moderních budovách, které mají minimální ukazatel tepelných ztrát.

Při výrobě a instalaci geotermálních systémů ohřevu vody a vody je velmi důležité používat materiály s vysokou odolností vůči korozi, mrazu a dalším agresivním projevům vnějšího prostředí. Pak bude zařízení trvat dlouho a nebude dávat majiteli žádné problémy.

Pokud je dům dobře izolován, chráněn před průvanem, vlhkostí a průnikem mrazivého vzduchu nebo postaven s využitím moderních izolačních technologií, náklady na vytápění jsou výrazně sníženy díky možnosti nákupu čerpacího zařízení s mnohem nižším výkonem.

Možnost # 3. Systémy vzduch-voda

Tepelné čerpadlo "vzduch-voda" využívá pro práci nejdostupnější, neomezené a obnovitelné přírodní zdroje energie - vzduch. Zařízení pracuje pomocí ventilátorů a výparníků, kombinovaných do jednoho komplexu.

Ukazuje největší účinnost při teplotách do -15 ° C. S agresivnějším výkonem ztrácí významnou část výkonu.

Tepelné čerpadlo vzduch-voda je podstatně levnější než modely voda-voda a země-voda. Modul je vhodný pro regiony s relativně teplými zimami. V chladných severních oblastech, kde teploty přesahují -20 … 25 ° C, je instalace vzduchového zařízení považována za nepraktickou

Jednotka je mimořádně výhodná v tom, že nevyžaduje přítomnost speciálního vybavení od vlastníků soukromého domu pro instalaci a provádění komplexních instalačních prací.

Nepotřebuje výkopové, vrtací a jiné práce s vysokým podílem práce. Snadná instalace a nezabírá mnoho místa. Může fungovat správně, nachází se na střeše obydlí.

Geotermální čerpadlo vzduch-voda je možné instalovat na místě přímo u obytných budov. Je tichý a má moderní, atraktivní vzhled, který nepoškozuje celkový design území.

Mezi hlavní přednosti zařízení patří prakticky tichý provoz a možnost opětovného využití tepla uvolněného z vytápěné místnosti ve formě odpadního vzduchu, vody, plynu, kouře atd.

Vlastníci systému udržují systém nezávisle:

  • vyčistěte lopatky ventilátoru a ochranné mřížky na odpařovacím zařízení od prachu, drobných nečistot a listů;
  • kompresor namažte speciálním složením specifikovaným v pokynech výrobce;
  • výměnu oleje v pohonných jednotkách (ventilátor, kompresor) s určitou frekvencí;
  • Zkontrolujte integritu napájecího kabelu a měděného potrubí, kterým chladivo cirkuluje v systému.

Kromě těchto činností výrobci čerpacího zařízení důrazně doporučují zákazníkům sledovat stav teplotních čidel, což odráží činnost řídicí jednotky.

Musí být očištěny jemným odstraněním prachu a olejových skvrn z povrchu. Tím se prodlouží životnost systému vzduch-vzduch a zjednoduší a zlepší se provozní proces.

Jak vyrobit jednotku vlastníma rukama?

Bez ohledu na to, která volba zdroje (zem, voda nebo vzduch) je zvolena pro vytápění, bude čerpadlo vyžadovat správnou funkci systému.

Toto zařízení se skládá z těchto prvků:

  • kompresorová jednotka (mezilehlý prvek komplexu);
  • výparník přenáší nízkoenergetickou energii do chladiva;
  • klapka, skrze kterou chladivo nachází cestu zpět do výparníku;
  • kondenzátor, kde freon vydává tepelnou energii a je ochlazen na svou původní teplotu.

Můžete si zakoupit kompletní systém od výrobce, ale bude to stát slušnou částku. Když nemáte k dispozici žádné volné peníze, stojí za to vyrobit tepelné čerpadlo s vlastními rukama z dostupných dílů a v případě potřeby zakoupit chybějící díly.

Když plánujete instalovat geotermální vytápění v soukromém domě, musíte se nejprve postarat o snížení úrovně tepelných ztrát. Za tímto účelem je nutné stěny ohřívat speciálním materiálem, opatřit dveřmi a okenními rámy pěnovými těsněními a chránit podlahu a strop pěnovými panely. Teplo, které čerpadlo uvolní v maximální míře, pak zůstane uvnitř.

Když je rozhodnutí o výrobě tepelného čerpadla provedeno ručně, je nutné zkontrolovat stav elektroinstalace a elektroměru v domě.

Pokud jsou tyto prvky opotřebované a staré, je nutné přezkoumat všechny oblasti, odhalit možné chyby a odstranit je ještě před zahájením prací. Poté bude systém pracovat bezchybně hned po startu a nebude rušit majitele s krátkými obvody, zapálením kabeláže a vyřazením dopravních zácp.

Metoda č. 1. Montáž z chladničky

Při montáži tepelného čerpadla vlastníma rukama ze staré chladničky se odstraní za cívku. Tato položka se používá jako kondenzátor a má vysokou pevnost, odolnost vůči agresivním teplotám. K ní je připojen řádně pracující kompresor a jako výparník se používá jednoduchý plastový válec.

Je-li k vytvoření čerpadla používána velmi stará lednice, je lepší freon vyměnit za nový. To nebude možné udělat sami, takže musíte pozvat průvodce se speciálním vybavením. Rychle vymění pracovní kapalinu a systém bude pracovat ve správném režimu.

Připravené prvky jsou vzájemně propojeny a pak je vytvořená jednotka připojena k topnému systému pomocí polymerních trubek a zahájena činnost zařízení.

Podrobný návod, jak sestavit tepelné čerpadlo z chladničky, je popsán v tomto článku.

Metoda č. 2. Tepelné čerpadlo klimatizace

Aby bylo možné vytvořit tepelné čerpadlo, klimatizační zařízení je upraveno a přestaveno na některé z hlavních komponent. Nejprve se vymění vnější a vnitřní bloky.

Výparník, který je zodpovědný za přenos nízkoteplotního tepla, není dodatečně umístěn, protože je přítomen ve vnitřní jednotce jednotky a kondenzátor, který přenáší tepelnou energii, je v externí jednotce. Jako nosič tepla je vhodný vzduch i voda.

Pokud tato možnost instalace není vhodná, je kondenzátor instalován v samostatné nádrži určené pro správnou výměnu tepla mezi topným zdrojem a chladivem.

Samotný systém je vybaven čtyřcestným ventilem. Pro tuto práci obvykle zvou odborníka, který má odborné znalosti a zkušenosti s pořádáním akcí tohoto druhu.

Moderní split systémy jsou neúčinné při nízkých teplotách, takže je odborníci nedoporučují používat pro vlastní výrobu tepelných čerpadel.

Ve třetím provedení je klimatizační zařízení kompletně rozebráno do svých dílčích částí a pak je čerpadlo doplněno podle tradičního obecně uznávaného schématu: výparníku, kompresoru, kondenzátoru. Hotové zařízení je připevněno k topnému zařízení domu a začíná se používat.

Místo má řadu článků o výrobě tepelných čerpadel vlastníma rukama, doporučujeme Vám přečíst si:

  1. Jak udělat tepelné čerpadlo pro vytápění domácností rukama: princip provozu a montážního schématu
  2. Jak vyrobit tepelné čerpadlo vzduch-voda: schémata zařízení a vlastní montáž

Tipy pro výběr systému

Instalace zařízení pro zemní vodu je dražší než všechny ostatní možnosti, protože vyžaduje hluboké výkopové práce s vertikálním uspořádáním zařízení nebo velkou volnou plochou místa pro horizontální pokládání komunikací.

Tyto parametry omezují používání systému a výrazně snižují jeho atraktivitu.

Instalace vodního čerpadla má také určitá omezení. Pokud je v blízkosti přístupná nádrž, můžete do ní umístit systém. Absence otevřených vod bude znamenat vrtání studní a odvodňovacích studní, což také není levné.

Čerpadlo vzduch-voda není problémem s instalací a může pracovat správně i v bytových domech, ale při drsných zimách s nízkými teplotami klesá jeho účinnost a jeho podpora vyžaduje paralelní zdroj energie.

Uspořádání geotermálního vytápění nakonec platí za jeho náklady a začíná vyrábět volné zdroje, což umožňuje majitelům žít v nejvhodnějších, nejpříjemnějších a nejpříjemnějších podmínkách, aniž by utráceli mnoho peněz za služby.

Závěry a užitečné video na toto téma

Video jasně ukazuje, jak byl topný systém založený na geotermálním tepelném zařízení vzduch-vzduch instalován ve velkém domě z bloku silikátového plynu. Odhalil některé zajímavé nuance týkající se instalace zařízení a oznámil skutečné údaje o platbách za měsíc.

Jak se zařízení "země-voda". Podrobný popis od specialisty na instalaci kotlů na geotermální teplo, doporučení a užitečné tipy pro domácí řemeslníky od profesionála ve svém oboru.

Skutečný uživatel zařízení sdílí své dojmy z geotermálního tepelného čerpadla.

Profesionální mechanik říká, jak udělat tepelné čerpadlo doma na základě výkonného kompresoru a trubkových výměníků tepla. Podrobné pokyny krok za krokem.

Geotermální čerpadlo pro vytápění soukromé domácnosti je dobrým způsobem, jak vytvořit příjemné životní podmínky i tam, kde nejsou k dispozici centralizované komunikační systémy a známé zdroje energetických zdrojů.

Volba systému závisí na geografickém umístění nemovitosti a finančních možnostech vlastníků.

Máte zkušenosti s výrobou geotermálního tepelného čerpadla? Sdílejte prosím informace s našimi čtenáři, nabídněte svou verzi sestavy. Můžete zanechat komentáře a připojit fotografie svých domácích výrobků ve formuláři níže.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Konstrukce