Csináld magad geotermikus hőszivattyú ház fűtéséhez: készülék, tervezés, önszerelés

Különböző módon megszervezheti a magánház fűtését és melegvízellátását, például a központi gázellátó kommunikációhoz való csatlakozással vagy a fűtési rendszerek villamosenergia-fogyasztásra történő átkapcsolásával. Egyetértesz?

Vagy saját kezűleg összeállíthat egy geotermikus hőszivattyút, és hatékonyan használhatja fel a föld hőjét a kényelmes életkörülmények megteremtésére. Természetesen ez meglehetősen munkaigényes folyamat, de azok számára, akik legalább egy kicsit járatosak a technológiában, nem lesz nehéz.

Cikkünkben a geotermikus létesítmények működési elveiről és típusairól fogunk beszélni. Megmondjuk, hogyan készíthet hőszivattyút saját kezűleg hulladékanyagból. Ezenkívül a cikkben szakértői tanácsokat talál a geoaggregátumok kiválasztásához. A közzétett videók pedig a geotermikus szivattyúk telepítésének és működési elveinek titkait tárják elénk.

Hogyan működik a geotermikus egység?

A geotermikus hőszivattyú működési algoritmusa egy alacsony hőenergia-potenciálú forrásból a hőnek a hűtőközegbe történő átvitelén alapul. A föld itt nyáron radiátor szerepét tölti be, télen pedig aktív hőforrás.

A talajhőmérséklet különbsége javítja a rendszer általános hatékonyságát és segít csökkenteni a tényleges működési költségeket.

A geotermikus hőszivattyú működése a hőtehetetlenségnek nevezett jelenségen alapul. A Föld hőmérséklete 6 méter és az alatti mélységben szinte pontosan megfelel a régió évi átlagos léghőmérsékletének, és nagyon kis mértékben változik a naptári év során

A gyakorlatban a jelenlegi hűtőfolyadék a földben található csővezetékbe kerül, és ott több fokkal felmelegszik. Ezután a kompozíció egy hőcserélő egységbe (vagy elpárologtatóba) kerül, és a felhalmozott hőenergiát továbbítja a belső rendszer áramkörébe.

A geotermikus létesítmények működési elve hasonló a hűtőrendszerek működéséhez. Ezért bizonyos típusú hőszivattyúkat sikeresen alkalmaznak légkondicionálóként nyáron, és segítségével hűtik a levegőt a lakóhelyiségekben.

A külső körben működő hűtőközeget az elpárologtatóban felmelegítik, gázzá alakítják és a kompresszorba továbbítják. Ott nagy nyomás hatására összehúzódik és még melegebbé válik.

A forró gáz átjut a kondenzációs készülékbe, és hőenergiát ad át a ház fűtéséért felelős belső rendszer működő hűtőfolyadékának. A folyamat végén a hűtőközeg, miután elvesztette hőjét, folyékony halmazállapotban tér vissza kiindulási pontjára.

Milyen típusúak a geotermikus létesítmények?

A geotermikus hőszivattyúk a hűtőfolyadék típusában különböznek egymástól a szerkezet belső és külső kontúrjain. A készülék energiáját talajból, vízből (talajvíz vagy nyílt természetes tározó) vagy levegőből nyeri.

A lakóhelyiségeken belül a hőforrást helyiségek fűtésére, víz fűtésére és légkondicionálására használják.A használt elemek és funkciók kombinációjától függően a rendszereket típusokba sorolják: „föld-víz”, „víz-víz” és „levegő-víz”.

1.opció. Összeszerelés föld-víz technológiával

A föld-víz szivattyú az egyik leghatékonyabb alternatív fűtési lehetőség lakóhelyiségekben. Működésének elve a talaj hőenergiájának szondák vagy kollektorok segítségével történő kiválasztására és az otthoni vízmelegítő rendszerbe történő átvitelére vonatkozik.

A föld-víz geotermikus hőszivattyúk csúcstechnológiás fejlett eszközök. Kivételesen megbízhatóak és magas szintű hatékonyságot mutatnak. Nem igényelnek állandó beavatkozást a tulajdonosoktól a munkájukba, hanem szakszerű kiszolgálást igényelnek

A technológia megvalósítását egy speciális installáció segíti, amely a tényleges talajfagyás mélysége alatt elhelyezett geotermikus hőcserélőből és közvetlenül egy hűtőgépszerűen működő hőszivattyúból áll, csak fordítva (fordított Carnot ciklus).

Hogyan működik a készülék

A „talajvíz” berendezés, amely a talaj által termelt megújuló hő felhasználásával fűti a lakóhelyiségeket, a következő algoritmus szerint működik:

1. A munkafolyadék (sóoldat vagy fagyálló), amely a geotermikus kör mentén mozog, felveszi a talaj hőmérsékletét, és egy szivattyún keresztül egy hőcserélőbe - elpárologtatóba kerül. Ott az összegyűjtött hőt a freonnak adja le, és maga 2-5°C-kal hidegebbé válva visszatér kiindulási pontjára.
2. A hőenergiával dúsított freon elpárolog, és miután gáz halmazállapotot vesz fel, belép a kompresszor egységbe. Ott a gáz hőmérséklete megemelkedik a kompressziós és kondenzációs formák miatt.
3. A hőenergia az otthoni fűtési rendszerben a hűtőfolyadékba kerül, és a freon ismét folyékony formát vesz fel. Nyomása leesik, miután áthaladt a rendszer tágulási szelepén, és a hűtőközeg visszatér az elpárologtatóba, hogy az erőforrás egy újabb részét nyerje.

Az eljárás eredményeként a talajból kivett és egy lakóépület fűtési rendszerébe továbbított hőenergia mennyisége több mint 4-szerese a kompresszoregység, keringető szivattyú megfelelő működésének biztosítására fordított villamos energia mennyiségének. és vezérlőegység.

Jó viszkozitási indexű glikol keverék, alkoholos víz vagy sóoldat – ezek azok a nem fagyos folyadékok, amelyeket a föld-víz rendszerben használnak. Környezetbarátak, hatékonyan veszik fel a hőt és szállítják a szivattyútelepre

További bónusz, hogy a rendszer képes az ellenkező irányú működésre, vagyis a hűtésre. Igaz, a hatásfok csökkenése eléri a 20%-ot, de ez indokoltnak tekinthető, tekintettel a berendezés nagy fűtőteljesítményére.

Lehetőségek talajvízrendszerek elhelyezésére

A föld-víz rendszer külső kontúrjának kialakításához nagy szilárdságú, jó teljesítményjellemzőkkel rendelkező polimer csöveket használnak. Vízszintesen vannak elhelyezve, a gödör aljára fektetve, oly módon, hogy emlékeztet a „meleg padló” komplexumok kommunikációjának elrendezésére.

A föld-víz hőszivattyú megbízható, hatékony és csendes működésű, de beszerelése sok pénzbe kerül és sok időt vesz igénybe (építési, szerelési, beállítási tevékenység esetén legalább 1 hónap).Ezt a szempontot figyelembe kell venni az ilyen típusú fűtési rendszer kiválasztása előtt.

Telepítéskor 25-50 négyzetméteres területet használnak. m minden egyes kilowatt beépített szivattyúteljesítményre. A gödör mélységét a fagyásvonal alatt választják meg, a csőfektetés pontos méreteit és dőlésszögét további számítások határozzák meg.

Azon nagybirtokosok számára, akik föld-víz geotermikus hőszivattyút választottak otthonuk fűtésére, célszerű vízszintes kollektorokat telepíteni. A kis telkek tulajdonosai számára a mélységi szondák felszerelése megfelelőbb, mivel ezek messzire mennek a talajba, és nem „eszik fel” a ház közelében lévő hasznos területet.

Azokat a területeket, ahol a geotremális föld-víz rendszerek kommunikációja kiépült, már nem használják mezőgazdasági szükségletekre. Használhatók gyönyörű füves pázsit vagy virágágyás kialakítására virágzó egynyári növényekkel.

A függőleges telepítés sokkal problémásabb, és professzionális felszerelést igényel. A helyszínen fúróberendezéssel 20-150 m mélységig fúrnak egy kutat, amelybe egy speciális geotermikus szondát engednek le, és egy szivattyúhoz csatlakoztatják, amely munkaközeggel látja el az otthoni fűtési rendszert.

A föld-víz geotermikus rendszer függőleges szondája egy fejből és csatlakoztatott csövekből áll. 18 m vagy annál nagyobb mélységű kútba merül. A kutak és szondák pontos számát, a szükséges merülési mélységet és a csővezeték tényleges átmérőjét minden egyes esetre külön számítják ki, a helyszínen szakemberek által végzett geológiai feltárás eredményeként nyert információk alapján.

A gyűjtőkútba fúrt kutakból kinyúló szondázó csövek kerülnek be. Tőle a hőszivattyúhoz 2 fő vezeték (erőforrás betáplálás és visszatérés) vezet, szigetelő bevonattal ellátva. A vezeték átmérője a rendszer teljes térfogatától és a fűtendő helyiségtől függ. Néha a paraméterek elérik a 160 mm-t.

Durva számítások szerint egy körülbelül 100 m2 alapterületű lakóépület fűtése körülbelül 7,5 kW/h energiát igényel. Ebben az esetben a föld-víz fűtési rendszer létrehozásához szükséges függőleges szondákat 110-115 méterrel a talajba kell süllyeszteni, vagy a szomszédos terület 250 m2-ét el kell foglalni a vízszintes kommunikációhoz (+)

Tekintettel arra, hogy a mélységben a talaj hőmérséklete mindig magasabb és stabilabb a földmag befolyása miatt, a fűtési rendszer függőleges lefektetésének módja a leghatékonyabb. Magas szintű hatékonyságról tanúskodik, és hosszú éveken át megbízhatóan működik meghibásodások és meghibásodások nélkül.

2. lehetőség. A víz-víz hőszivattyúk jellemzői

A víz-víz geotermikus rendszer működése során a vízkészlet hőenergiáját használja fel. Ez azért lehetséges, mert nagy mélységben a víz, valamint a talaj hőmérséklete meglehetősen magas marad, és egész évben stabilan állandó értéket tart.

A víz-víz rendszer felállításához és az alacsony potenciálú hőenergia beszerzéséhez használhat nyílt tározókat (tavak, folyók), kutakat, fúrásokat és még az ipari termelés technológiai ciklusaiból származó szennyvizet is (fordított vízellátás).

Nincs alapvető szerkezeti különbség a föld-víz és a víz-víz hőszivattyúk között. De a legkevesebb pénzügyi és munkaerőköltség egy nyitott tározóra épülő komplexumhoz szükséges.A telepítéshez nincs szükség nagyszabású fúrási tevékenységre.

A hűtőfolyadékkal ellátott csőanyag egyszerűen fel van szerelve egy súllyal, vízbe merítve és csatlakozóvezetékeken keresztül csatlakoztatva van az otthoni fűtési rendszerhez.

Ez a lehetőség azonban csak akkor lehetséges, ha a telek szorosan szomszédos a vízzel, és a rendszer összes kommunikációs része a tulajdonosok ellenőrzése alatt áll. Ha nincs hozzáférés nyílt vízhez, a talajvíz potenciált használják.

Igaz, ez komoly feltárási munkákkal és összetett szerkezetek felépítésével jár, például egy további kút, amelyet a hőcserélő egységen áthaladó víz elvezetésére terveztek.

Víz-víz hőszivattyú beépítésénél nem egy, hanem két kutat építenek be. A munkavizet átvezetik az egyiken, és egy hőcserélőn áthaladva átirányítják a másodikba, amely a talajáramlások mozgásának irányában található. Az elhelyezés során figyelembe kell venni, hogy a fogadó kútnak a kimeneti kúttól legalább 6 méterre kell elhelyezkednie, és lefelé kell lennie.

Általában víz-víz rendszerek olyan helyre kell telepíteni, ahol nem lehet központi kommunikációt csatlakoztatni vagy más típusú hűtőfolyadékokat használni.

A szakértők szerint az ilyen típusú alternatív fűtés rendkívül hatékony a modern épületekben, amelyek minimális hőveszteséggel rendelkeznek.

A geotermikus víz-víz fűtési rendszerek saját kezű készítésekor és telepítésekor nagyon fontos, hogy olyan anyagokat használjanak, amelyek magas fokú ellenálló képességgel rendelkeznek a korrózióval, fagyással és a külső környezet egyéb agresszív megnyilvánulásaival szemben. Ekkor a berendezés sokáig kitart, és nem okoz gondot a tulajdonosnak

Ha a ház jól szigetelt, huzattól, nedvességtől és fagyos levegő behatolásától védett, vagy modern hőszigetelési technológiákkal épült, a fűtési rendszer költsége jelentősen csökken a sokkal kisebb teljesítményű szivattyúberendezések vásárlásának lehetősége miatt.

3. lehetőség. Levegő-víz rendszerek elrendezése

A levegő-víz hőszivattyú a leginkább hozzáférhető, korlátlan és megújuló természeti energiaforrást - a levegőt - használja fel. A berendezés ventilátorokon és elpárologtatókon keresztül működik, amelyek egyetlen komplexumban vannak kombinálva.

-15°C-ig a leghatékonyabb. Agresszívebb teljesítménnyel az erő jelentős részét elveszíti.

A levegő-víz hőszivattyú lényegesen olcsóbb, mint a víz-víz és talaj-víz modellek. A modul viszonylag meleg télű régiókban használható. A hideg északi régiókban, ahol a fagy meghaladja a -20...25°C-ot, a légtechnikai berendezések felszerelése nem praktikus.

Az egység rendkívül kényelmes, mivel nem igényli a magánlakások tulajdonosainak speciális felszerelést a telepítéshez és az összetett szerelési munkákhoz.

Nem igényel földkitermelést, kutak fúrását és egyéb munkaigényes tevékenységeket. Könnyen felszerelhető és nem foglal sok helyet. Egy lakótér tetejére helyezve tud megfelelően működni.

Levegő-víz geotermikus szivattyút telepíthet közvetlenül a lakóépületek mellé. Csendesen működik, modern, tetszetős megjelenése nem rontja el a terület általános kialakítását

A berendezés fő előnyei közé tartozik a szinte hangtalan működés és a fűtött helyiségből felszabaduló hő újrahasznosításának lehetősége elszívott levegő, víz, gáz, füst stb. formájában.

A tulajdonosok maguk végzik a rendszer karbantartását:

• tisztítsa meg a ventilátorlapátokat és védőrácsok az elpárologtató egységen a portól, apró törmeléktől és levelektől;
• kenje meg a kompresszort a gyártó utasításaiban meghatározott speciális összetétel;
• cserélje ki az olajat tápegységekben (ventilátor, kompresszor) egy bizonyos frekvenciával;
• ellenőrizze a tápkábel épségét tápegység és rézcsövek, amelyeken keresztül a hűtőközeg kering a rendszerben.

Ezen intézkedések mellett a szivattyúberendezések gyártói határozottan azt tanácsolják az ügyfeleknek, hogy figyeljék a hőérzékelők állapotát, amelyek tükrözik a vezérlőegység működését.

Le kell törölni, óvatosan eltávolítva a felületről a port és az olajfoltokat. Ez meghosszabbítja az "életet".levegő-levegő rendszerek és egyszerűbbé és kényelmesebbé teszi a kezelési folyamatot.

Hogyan készítsünk egy egységet saját kezűleg?

Függetlenül attól, hogy melyik erőforrást (földet, vizet vagy levegőt) választják a fűtéshez, a rendszer megfelelő működéséhez szivattyúra lesz szükség.

Ez az eszköz a következő elemekből áll:

• kompresszor egység (a komplexum köztes eleme);
• párologtató, alacsony potenciálú energiát ad át a hűtőfolyadéknak;
• fojtószelep, amelyen keresztül a hűtőközeg visszajut az elpárologtatóba;
• kondenzátor, ahol a freon hőenergiát bocsát ki, és az eredeti hőmérsékletre hűl.

Komplett rendszert vásárolhat a gyártótól, de ez megfelelő összegbe kerül.Ha nincs kéznél szabad pénz, érdemes saját kezűleg hőszivattyút készíteni a rendelkezésére álló alkatrészekből, és szükség esetén beszerezni a hiányzó alkatrészeket.

Ha geotermikus fűtési rendszert szeretne telepíteni egy magánházban, először gondoskodnia kell a hőveszteség csökkentéséről. Ehhez a falakat speciális anyaggal kell szigetelni, az ajtókat és ablakkereteket habszivacs betétekkel, a padlót és a mennyezetet hablapokkal kell védeni. Ekkor a szivattyú által kibocsátott hő maximális mennyisége a helyiségben marad.

Amikor a saját hőszivattyú készítése mellett dönt, feltétlenül ellenőriznie kell a házban található elektromos vezetékek és villanyóra állapotát.

Ha ezek az elemek elhasználódtak és elöregedtek, a munka megkezdése előtt minden területet át kell vizsgálni, az esetleges hibákat azonosítani és ki kell küszöbölni. Ekkor a rendszer azonnal üzembe helyezés után hibátlanul fog működni, és nem zavarja a tulajdonosokat rövidzárlatokkal, vezetéktüzekkel vagy kiszakadt csatlakozókkal.

1. módszer. Összeszerelés a hűtőszekrényből

A hőszivattyú saját kezű összeszereléséhez távolítsa el a régi hűtőszekrény hátulján található tekercset. Ezt a részt kondenzátorként használják, és egy rendkívül tartós tartályba helyezik, amely ellenáll az agresszív hőmérsékletnek. Egy megfelelően működő kompresszor van ráerősítve, párologtatónak pedig egy egyszerű műanyag hordót használnak.

Ha egy nagyon régi hűtőszekrényt használnak a szivattyú létrehozásához, jobb, ha a freont egy újra cserélik. Ezt egyedül nem fogja tudni megtenni, ezért speciális felszereléssel rendelkező szakembert kell meghívnia. Gyorsan kicseréli a munkafolyadékot, és a rendszer a kívánt üzemmódban fog működni

Az előkészített elemeket összekapcsolják egymással, majd a kialakított egységet polimer csövekkel a fűtési rendszerre csatlakoztatják és megkezdődik a berendezés működése.

Lépésről lépésre a hőszivattyú hűtőből történő összeszerelésére vonatkozó utasítások találhatók ez a cikk.

2. módszer. Hőszivattyú a klímaberendezésből

A hőszivattyú gyártása érdekében a klímaberendezést módosítják, és néhány fő alkatrészt újraterveznek. Először a kültéri és a beltéri egységeket cserélik.

Az elpárologtató, amely az alacsony minőségű hő átviteléért felelős, nincs külön beépítve, mivel az egység belső blokkjában, a hőenergiát átadó kondenzátor pedig a külső blokkban található. A levegő és a víz egyaránt alkalmas hűtőfolyadéknak.

Ha ez a beépítési lehetőség nem megfelelő, a kondenzátort külön tartályba kell beszerelni, amely a fűtőforrás és a hűtőfolyadék közötti megfelelő hőcserét biztosítja.

Maga a rendszer négyutas szeleppel van felszerelve. Ehhez a munkához általában olyan szakembert hívnak meg, aki rendelkezik szakmai ismeretekkel és tapasztalattal az ilyen jellegű rendezvények lebonyolításában.

A modern split rendszerek alacsony hőmérsékleten nem hatékonyak, ezért a szakemberek nem javasolják a hőszivattyúk saját készítésére való használatát.

A harmadik lehetőségben a légkondicionálót teljesen szétszerelik alkatrészeire, majd a hagyományos, általánosan elfogadott séma szerint összeszerelnek belőlük egy szivattyút: párologtató, kompresszor, kondenzátor. A kész készüléket csatlakoztatják a házat fűtő berendezéshez és elkezdték használni.

Az oldalon egy sor cikk található a hőszivattyúk saját kezű készítéséről, javasoljuk, hogy olvassa el:

1. Hogyan készítsünk hőszivattyút ház fűtésére saját kezűleg: működési elv és összeszerelési diagramok
2. Levegő-víz hőszivattyú készítése: készülékvázlatok és önszerelés

Tippek a rendszer kiválasztásához

A talaj-víz berendezések telepítése drágább, mint az összes többi lehetőség, mivel mély kiásást igényel, ha a berendezés függőlegesen van elhelyezve, vagy nagy szabad területet igényel a kommunikáció vízszintes fektetésekor.

Ezek a paraméterek korlátozzák a rendszer használatát és jelentősen csökkentik vonzerejét.

A víz-víz szivattyú telepítésének is vannak korlátai. Ha van a közelben hozzáférhető víztest, akkor a rendszert elhelyezheti benne. A nyílt víz hiánya kutak és vízelvezető kutak fúrását vonja maga után, ami szintén nem olcsó.

A levegő-víz szivattyú nem okoz beépítési problémát, még lakóházakban is tud megfelelően működni, de a szélsőséges, alacsony hőmérsékletű télen csökken a hatásfoka és párhuzamos energiaforrás szükséges a támogatásához.

Azonban, geotermikus fűtés elrendezése Ennek eredményeként kifizeti költségeit, és ingyenes erőforrást kezd termelni, lehetővé téve a tulajdonosok számára, hogy a legkényelmesebb, legkellemesebb és legkényelmesebb körülmények között éljenek anélkül, hogy sok pénzt költenének a közművekre.

Következtetések és hasznos videó a témában

A videón jól látható, hogyan építenek be levegő-víz geotermikus fűtőberendezésen alapuló fűtési rendszert egy gázszilikát blokkból álló nagy házban. Felfedik néhány érdekes árnyalatot a berendezések telepítésével kapcsolatban, és közzéteszik a havi közüzemi számlák valós adatait.

Hogyan működnek a szárazföldi vízi berendezések.Részletes leírás a geotermikus termikus kazánok telepítésével foglalkozó szakembertől, ajánlások és hasznos tippek házi kézművesek számára a szakterülete szakemberétől.

A berendezés valódi használója megosztja benyomásait a geotermikus hőszivattyúval kapcsolatban.

Egy professzionális szerelő elmondja, hogyan készítsünk hőszivattyút otthon egy nagy teljesítményű kompresszor és csőszerű hőcserélő alkatrészek felhasználásával. Részletes utasítások lépésről-lépésre módban.

A magánháztartás fűtésére szolgáló geotermikus szivattyú sikeres módja annak, hogy kényelmes életkörülményeket teremtsünk még ott is, ahol a központosított kommunikációs rendszerek és a hagyományosabb energiaforrások nem állnak rendelkezésre.

A rendszer megválasztása az ingatlan területi elhelyezkedésétől és a tulajdonosok pénzügyi lehetőségeitől függ.

Van tapasztalata geotermikus hőszivattyú gyártásában? Kérjük, ossza meg információkat olvasóinkkal, és javasolja az összeszerelési lehetőséget. Az alábbi űrlapon megjegyzéseket fűzhet, és fotókat csatolhat házi készítésű termékeiről.