Bir evi ısıtmak için kendin yap jeotermal ısı pompası: cihaz, tasarım, kendi kendine montaj

Özel bir ev için ısıtma ve sıcak su tedarikini, örneğin merkezi gaz besleme iletişimine bağlanarak veya ısıtma sistemlerini elektrik tüketimine geçirerek farklı şekillerde düzenleyebilirsiniz. Katılıyor musun?

Veya kendi ellerinizle bir jeotermal ısı pompası monte edebilir ve konforlu yaşam koşulları yaratmak için dünyanın ısısını etkili bir şekilde kullanabilirsiniz. Elbette bu oldukça emek yoğun bir süreç ama en azından teknolojiye biraz hakim olanlar için zor olmayacak.

Yazımızda jeotermal tesislerin çalışma prensipleri ve çeşitleri hakkında konuşacağız. Hurda malzemelerden kendi başınıza nasıl bir ısı pompası yapacağınızı anlatacağız. Ek olarak makalede coğrafi agrega seçimi konusunda uzman tavsiyesi bulacaksınız. Yayınlanan videolar da jeotermal pompaların kurulum ve çalışma prensiplerinin sırlarını ortaya çıkaracak.

Jeotermal ünite nasıl çalışır?

Jeotermal ısı pompasının çalışma algoritması, ısının düşük termal enerji potansiyeline sahip bir kaynaktan soğutucuya aktarılmasına dayanmaktadır. Buradaki toprak yazın radyatör görevi görür ve kışın aktif bir ısı kaynağıdır.

Zemin sıcaklıklarındaki fark, sistemin genel verimliliğini artırmaya ve gerçek işletme maliyetlerini azaltmaya yardımcı olur.

Jeotermal ısı pompasının çalışması termal atalet adı verilen bir olguya dayanmaktadır. 6 metre ve altındaki derinliklerde yeryüzünün sıcaklığı, bölgedeki yıllık ortalama hava sıcaklığına neredeyse tam olarak karşılık gelir ve takvim yılı boyunca çok az değişiklik gösterir.

Uygulamada mevcut soğutucu, zeminde bulunan bir boru hattına girer ve orada birkaç derece ısıtılır. Daha sonra bileşim bir ısı değişim ünitesine (veya buharlaştırıcıya) girer ve biriken termal enerjiyi sistemin dahili devresine aktarır.

Jeotermal tesislerin çalışma prensibi soğutma sistemlerine benzer. Bu nedenle bazı ısı pompaları yaz aylarında klima olarak başarıyla kullanılmaktadır ve bunların yardımıyla konutlarda havanın soğutulması sağlanmaktadır.

Dış devrede çalışan soğutucu akışkan evaporatörde ısıtılarak gaza dönüştürülerek kompresöre gönderilir. Orada yüksek basıncın etkisi altında büzülür ve daha da ısınır.

Sıcak gaz, yoğuşma cihazına geçer ve termal enerjiyi evin ısıtılmasından sorumlu iç sistemin çalışma soğutucusuna aktarır. İşlemin sonunda ısısını kaybeden soğutucu akışkan sıvı halde başlangıç ​​noktasına geri döner.

Jeotermal tesis türleri nelerdir?

Jeotermal ısı pompaları, yapının iç ve dış konturlarındaki soğutucu tipi bakımından birbirinden farklılık gösterir. Cihazın enerjisi topraktan, sudan (yeraltı suyu veya açık doğal rezervuar) veya havadan elde edilir.

Konut binalarında termal kaynak, odaların ısıtılması, su ısıtılması ve klima için kullanılır.Kullanılan elemanların ve fonksiyonların kombinasyonuna bağlı olarak sistemler “kara-su”, “su-su” ve “hava-su” tiplerine göre sınıflandırılır.

Seçenek 1. Toprak-su teknolojisi kullanılarak montaj

Topraktan suya pompa, konut binaları için en etkili alternatif ısıtma seçeneklerinden biridir. Çalışma prensibi, problar veya toplayıcılar kullanılarak yerden termal enerjinin seçilmesine ve bunun ev su ısıtma sistemine aktarılmasına dayanır.

Yerden suya jeotermal ısı pompaları yüksek teknolojiye sahip gelişmiş cihazlardır. Son derece güvenilirdirler ve yüksek düzeyde verimlilik gösterirler. Sahiplerinin işlerine sürekli müdahale etmesini gerektirmezler, ancak profesyonel hizmet gerektirirler.

Özel bir kurulum, gerçek toprak donma derinliğinin altına yerleştirilmiş bir jeotermal ısı eşanjöründen ve yalnızca ters yönde (ters Carnot döngüsü) buzdolabı gibi çalışan doğrudan bir ısı pompasından oluşan teknolojinin uygulanmasına yardımcı olur.

Cihaz nasıl çalışır?

Toprağın ürettiği yenilenebilir ısıyı kullanarak konut binalarını ısıtan “yeraltı suyu” tesisatı aşağıdaki algoritmaya göre çalışıyor:

1. Jeotermal devre boyunca hareket eden çalışma sıvısı (tuzlu su veya antifriz), toprağın sıcaklığını alır ve bir pompa aracılığıyla bir ısı eşanjörüne - buharlaştırıcıya aktarılır. Orada toplanan ısıyı freona verir ve kendisi 2-5°C soğuyarak başlangıç ​​noktasına döner.
2. Termal enerjiyle zenginleştirilmiş Freon buharlaşır ve gaz halindeyken kompresör ünitesine girer. Burada sıkıştırma ve yoğuşma formlarından dolayı gazın sıcaklığı yükselir.
3. Termal enerji, ev ısıtma sistemindeki soğutucuya aktarılır ve freon tekrar sıvı form alır. Sistemin genleşme valfinden geçtikten sonra basıncı düşer ve soğutucu akışkan, kaynağın bir kısmını daha kazanmak için evaporatöre geri döner.

Bu prosedür sonucunda topraktan alınan ve bir konut binasının ısıtma sistemine aktarılan termal enerjinin hacmi, kompresör ünitesinin, sirkülasyon pompasının doğru çalışmasını sağlamak için harcanan elektrik miktarından 4 kat daha fazladır. ve kontrol ünitesi.

İyi bir viskozite indeksine sahip bir glikol karışımı, alkollü su veya tuzlu su çözeltisi - bunlar, toprak-su sisteminde kullanılan donmayan sıvılardır. Çevre dostudurlar, ısıyı verimli bir şekilde alır ve pompa istasyonuna taşırlar.

Ek bir avantaj, sistemin ters yönde, yani soğutma için çalışabilme yeteneğine sahip olmasıdır. Doğru, verimlilik kaybı% 20'ye ulaşıyor, ancak ekipmanın yüksek ısıtma kapasitesi göz önüne alındığında bunun haklı olduğu düşünülüyor.

Yeraltı suyu sistemlerini yerleştirme seçenekleri

Toprak-su sisteminin dış konturunu oluşturmak için iyi performans özelliklerine sahip yüksek mukavemetli polimer borular kullanılır. Yatay olarak yerleştirilirler, "sıcak zemin" kompleksleri için iletişim düzenlemesini anımsatacak şekilde çukurun dibine döşenirler.

Yerden suya ısı pompası güvenilir, verimli ve sessiz çalışır, ancak kurulumu çok paraya mal olur ve çok zaman alır (inşaat, kurulum ve ayarlama faaliyetleri için en az 1 ay).Bu tip bir ısıtma sistemi seçmeden önce bu nokta dikkate alınmalıdır.

Kurulum sırasında 25-50 metrekarelik bir alan kullanılır. Kurulu pompa gücünün her bir kilowatt'ı için m. Çukurun derinliği donma çizgisinin altında seçilir ve boru döşemenin kesin boyutları ve eğimi ek hesaplamalarla belirlenir.

Evlerini ısıtmak için yerden suya jeotermal ısı pompası seçen büyük arazi sahipleri için yatay kolektörlerin kurulması tavsiye edilir. Küçük arsa sahipleri için, toprağın çok derinlerine indikleri ve evin yakınındaki kullanılabilir alanı "yemedikleri" için derinlik sondalarının kurulumu daha uygundur.

Jeotremal toprak-su sistemlerinin iletişiminin düzenlendiği bölgeler artık tarımsal ihtiyaçlar için kullanılmamaktadır. Güzel bir çim çimi veya yıllık çiçekli bir çiçeklik oluşturmak için kullanılabilirler.

Dikey kurulum çok daha problemlidir ve profesyonel ekipman kullanımını gerektirir. Sahada, bir sondaj kulesi kullanılarak 20 ila 150 m derinliğe kadar bir kuyu açılır, içine özel bir jeotermal sonda indirilir ve ev ısıtma sistemine çalışma sıvısı sağlayan bir pompaya bağlanır.

Yerden suya jeotermal sistem için dikey bir prob, bağlı borulara sahip bir başlıktan oluşur. Derinliği 18 m veya daha fazla olan bir kuyuya daldırılır. Kuyu ve sondaların kesin sayısı, gerekli daldırma derinliği ve boru hattının gerçek çapı, sahada uzmanlar tarafından yürütülen jeolojik araştırma sonucunda elde edilen bilgilere dayanarak her özel durum için ayrı ayrı hesaplanır.

Açılan kuyulardan çıkan sondaj boruları toplama kuyusuna girmektedir. Ondan ısı pompasına, yalıtım kaplamasıyla donatılmış 2 ana hat (kaynak beslemesi ve dönüşü) vardır. Hattın çapı sistemin toplam hacmine ve ısıtılması gereken odaya bağlıdır. Bazen parametreler 160 mm'ye ulaşır.

Kaba hesaplamalara göre, yaklaşık 100 m2 alana sahip bir konut binasının ısıtılması yaklaşık 7,5 kW/saat enerji gerektirecektir. Bu durumda, toprak-su ısıtma sistemi oluşturmak için dikey probların 110-115 metre yere indirilmesi gerekecek veya yatay iletişim için bitişik alanın 250 m2'sinin işgal edilmesi gerekecektir (+)

Yer çekirdeğinin etkisi nedeniyle derinlikte toprak sıcaklığının her zaman daha yüksek ve daha stabil olması nedeniyle, ısıtma sisteminin dikey döşeme yöntemi en etkili yöntem olarak kabul edilmektedir. Yüksek düzeyde verimlilik gösterir ve uzun yıllar arıza veya arıza olmadan güvenilir şekilde çalışır.

Seçenek 2. Sudan suya ısı pompalarının özellikleri

Sudan suya jeotermal sistem, işletiminde bir su kaynağının termal enerjisini kullanır. Bu mümkündür çünkü büyük derinliklerde suyun ve toprağın sıcaklığı oldukça yüksek kalır ve tüm yıl boyunca sabit sabit değerleri korur.

Bir su-su sistemi kurmak ve düşük potansiyelli termal enerji elde etmek için açık rezervuarları (göller, nehirler), kuyuları, sondaj kuyularını ve hatta endüstriyel üretimin teknolojik döngülerinden gelen atık suyu (ters su temini) kullanabilirsiniz.

Yerden suya ve sudan suya ısı pompaları arasında temel bir yapısal fark yoktur. Ancak açık bir rezervuar üzerine inşa edilen bir kompleks için en az finansal ve işçilik maliyeti gereklidir.Kurulum için büyük ölçekli sondaj faaliyetlerine gerek yoktur.

Soğutucu içeren boru malzemesi basitçe bir ağırlıkla donatılır, suya batırılır ve bağlantı hatları aracılığıyla ev ısıtma sistemine bağlanır.

Ancak bu seçenek ancak arsanın suya yakın olması ve sistemin tüm iletişim parçalarının mülk sahiplerinin kontrolü altında olması durumunda mümkündür. Açık suya erişimin olmaması durumunda yeraltı suyu potansiyelinden yararlanılmaktadır.

Doğru, bu, ciddi kazı çalışmalarını ve örneğin ısı değişim ünitesinden geçen suyu boşaltmak için tasarlanmış ek bir kuyu gibi karmaşık yapıların inşasını gerektirir.

Sudan suya ısı pompası kurarken, bir değil iki kuyu kurulur. Çalışma suyu birinden alınır ve bir ısı eşanjöründen geçtikten sonra yer akışlarının hareketi yönünde bulunan ikinciye yönlendirilir. Yerleştirme sırasında alıcı kuyunun çıkış kuyusundan en az 6 metre uzakta olması ve akış aşağı olması gerektiği dikkate alınmalıdır.

Genellikle sudan suya tesisatlar merkezi iletişim kurmanın veya diğer soğutucu türlerini kullanmanın mümkün olmadığı yerlere monte edilir.

Uzmanlar, bu tür alternatif ısıtmanın, ısı kaybının minimum olduğu modern binalarda son derece etkili olduğunu söylüyor.

Jeotermal sudan suya ısıtma sistemlerini kendi ellerinizle yaparken ve kurarken, korozyona, donmaya ve dış ortamın diğer agresif belirtilerine karşı yüksek düzeyde dirençli malzemelerin kullanılması çok önemlidir. Daha sonra ekipman uzun süre dayanacak ve sahibine herhangi bir sorun yaratmayacaktır.

Ev iyi yalıtılmışsa, cereyanlardan, nemden ve soğuk havanın girmesinden korunuyorsa veya modern ısı yalıtım teknolojileri kullanılarak inşa edilmişse, çok daha düşük güçte pompalama ekipmanı satın alma fırsatı nedeniyle ısıtma sisteminin maliyeti önemli ölçüde azalır.

Seçenek #3. Hava-su sistemlerinin düzenlenmesi

Havadan suya ısı pompası en erişilebilir, sınırsız ve yenilenebilir doğal enerji kaynağı olan havayı kullanır. Ekipman, tek bir kompleks halinde birleştirilmiş fanlar ve buharlaştırıcılar aracılığıyla çalışır.

-15°C'ye kadar olan sıcaklıklarda en etkilidir. Daha agresif performansla gücün önemli bir kısmını kaybeder.

Havadan suya ısı pompasının maliyeti, sudan suya ve topraktan suya modellerden önemli ölçüde daha azdır. Modül nispeten sıcak kışların yaşandığı bölgeler için uygundur. Donların -20...25°C'yi aştığı soğuk kuzey bölgelerinde, hava ekipmanlarının kurulumunun pratik olmadığı düşünülmektedir.

Ünite, özel ev sahiplerinin kurulum ve karmaşık kurulum işleri için özel ekipmana sahip olmasını gerektirmemesi açısından son derece kullanışlıdır.

Arazi kazısı, kuyu açılması ve diğer emek yoğun faaliyetler gerektirmez. Kurulumu kolaydır ve fazla yer kaplamaz. Bir yaşam alanının çatısına yerleştirildiğinde doğru şekilde çalışabilmektedir.

Konut binalarının hemen yanındaki bir alana havadan suya jeotermal pompa kurabilirsiniz. Sessiz çalışır ve alanın genel tasarımını bozmayan modern, çekici bir görünüme sahiptir.

Ekipmanın ana avantajları arasında neredeyse sessiz çalışma ve ısıtılan odadan egzoz havası, su, gaz, duman vb. şeklinde salınan ısının yeniden kullanılması olasılığı yer alır.

Sahipler sistemin bakımını kendileri yaparlar:

• temiz fan kanatları ve buharlaştırma ünitesindeki toz, küçük döküntü ve yapraklardan koruyucu ızgaralar;
• kompresörü yağlayın üreticinin talimatlarında belirtilen özel bileşim;
• yağı değiştir belirli bir frekansa sahip güç ünitelerinde (fan, kompresör);
• güç kablosunun bütünlüğünü kontrol edin Soğutucu akışkanın sistem içerisinde dolaştığı güç kaynağı ve bakır borular.

Bu eylemlere ek olarak, pompalama ekipmanı üreticileri, müşterilere kontrol ünitesinin çalışmasını yansıtan termal sensörlerin durumunu izlemelerini şiddetle tavsiye eder.

Yüzeydeki toz ve yağ lekelerini dikkatlice çıkararak silinmeleri gerekir. Bu "ömrü" uzatacakhavadan havaya sistemler ve işletim sürecini daha basit ve daha konforlu hale getirecek.

Kendi elinizle bir ünite nasıl yapılır?

Isıtma için hangi kaynak seçeneği (toprak, su veya hava) seçilirse seçilsin, sistemin doğru çalışması için bir pompaya ihtiyaç duyulacaktır.

Bu cihaz aşağıdaki unsurlardan oluşur:

• kompresör ünitesi (kompleksin ara elemanı);
• buharlaştırıcıdüşük potansiyel enerjinin soğutucuya aktarılması;
• kısma supabısoğutucu akışkanın evaporatöre geri dönüş yolunu bulduğu;
• kapasitörFreonun termal enerjiyi serbest bıraktığı ve orijinal sıcaklığına soğutulduğu yer.

Üreticiden eksiksiz bir sistem satın alabilirsiniz, ancak bu makul bir miktara mal olacaktır.Elinizde bedava para olmadığında, elinizdeki parçalardan kendi ellerinizle bir ısı pompası yapmaya ve gerekirse eksik yedek parçaları satın almaya değer.

Özel bir eve jeotermal ısıtma sistemi kurmayı planlarken, öncelikle ısı kaybı seviyesini azaltmaya dikkat etmeniz gerekir. Bunun için duvarların özel malzeme ile yalıtılması, kapı ve pencere çerçevelerinin köpük pedlerle donatılması, zemin ve tavanın köpük panellerle korunması gerekir. Daha sonra pompanın açığa çıkardığı maksimum ısı miktarı odanın içinde kalacaktır.

Kendi ısı pompanızı yapma kararı verildiğinde mutlaka evdeki elektrik kablolarının ve elektrik sayacının durumunu kontrol etmelisiniz.

Bu elemanların yıpranmış ve eskimiş olması durumunda işe başlamadan önce tüm alanların incelenmesi, olası arızaların tespit edilmesi ve giderilmesi gerekir. Daha sonra sistem, çalıştırmadan hemen sonra kusursuz çalışacak ve sahiplerini kısa devreler, kablolardaki yangınlar veya fişlerin düşmesi nedeniyle rahatsız etmeyecektir.

Yöntem 1. Buzdolabından montaj

Isı pompasını kendi ellerinizle monte etmek için arka tarafta bulunan bobini eski buzdolabından çıkarın. Bu parça kapasitör olarak kullanılır ve agresif sıcaklıklara dayanıklı, oldukça dayanıklı bir kabın içine yerleştirilir. Düzgün çalışan bir kompresör takılıdır ve buharlaştırıcı olarak basit bir plastik varil kullanılır.

Pompa oluşturmak için çok eski bir buzdolabı kullanılıyorsa, içindeki freonu yenisiyle değiştirmek daha iyidir. Bunu kendi başınıza yapamayacağınız için özel ekipmanlara sahip bir uzmanı davet etmeniz gerekecek. Çalışma sıvısını hızlı bir şekilde değiştirecek ve sistem istenilen modda çalışacaktır.

Hazırlanan elemanlar birbirine bağlanır ve daha sonra oluşturulan ünite polimer borular vasıtasıyla ısıtma sistemine bağlanır ve ekipmanın çalışması başlar.

Bir ısı pompasını buzdolabından monte etmek için adım adım talimatlar şu şekilde açıklanmaktadır: Bu makale.

Yöntem #2. Klimadan ısı pompası

Isı pompası yapabilmek için klimanın modifiye edilmesi ve bazı ana elemanlarının yeniden tasarlanması gerekmektedir. Öncelikle dış ve iç üniteler değiştirilir.

Düşük dereceli ısının aktarılmasından sorumlu olan evaporatör, ünitenin iç bloğunda yer aldığından ve termal enerjiyi ileten kondenserin dış blokta yer aldığından ek olarak monte edilmemiştir. Soğutucu madde olarak hem hava hem de su uygundur.

Bu kurulum seçeneği uygun değilse, kondenser, ısıtma kaynağı ile soğutucu arasında doğru ısı alışverişi sağlayacak şekilde tasarlanmış ayrı bir tanka monte edilir.

Sistemin kendisi dört yollu bir vana ile donatılmıştır. Bu çalışma için genellikle bu tür etkinlikleri yürütme konusunda mesleki beceri ve deneyime sahip bir uzman davet edilir.

Modern split sistemler düşük sıcaklıklarda etkisizdir, bu nedenle profesyoneller ısı pompalarını kendiniz yapmak için bunları kullanmanızı önermezler.

Üçüncü seçenekte, klima tamamen bileşen parçalarına sökülür ve daha sonra geleneksel genel kabul görmüş şemaya göre bunlardan bir pompa monte edilir: evaporatör, kompresör, kondansatör. Bitmiş cihaz evi ısıtan ekipmanlara bağlanarak kullanılmaya başlanır.

Sitede kendi ellerinizle ısı pompası yapımıyla ilgili bir dizi makale var, okumanızı öneririz:

1. Bir evi kendi ellerinizle ısıtmak için bir ısı pompası nasıl yapılır: çalışma prensibi ve montaj şemaları
2. Havadan suya ısı pompası nasıl yapılır: cihaz şemaları ve kendi kendine montaj

Bir sistem seçmek için ipuçları

Yerden suya ekipmanın kurulumu diğer tüm seçeneklerden daha pahalıdır, çünkü ekipman dikey olarak yerleştirildiğinde derin kazı veya yatay olarak iletişim kurarken geniş bir boş alan gerektirir.

Bu parametreler sistemin kullanımını sınırlandırmakta ve çekiciliğini önemli ölçüde azaltmaktadır.

Sudan suya pompa kurulumunun da bazı sınırlamaları vardır. Yakınlarda erişilebilir bir su kütlesi varsa sistemi içine yerleştirebilirsiniz. Açık suyun olmaması, kuyuların ve drenaj kuyularının açılmasını gerektirecektir ki bu da ucuz değildir.

Havadan suya pompa herhangi bir kurulum sorunu yaratmaz ve apartmanlarda bile düzgün çalışabilir ancak düşük sıcaklıkların olduğu şiddetli kış aylarında verimliliği düşer ve onu desteklemek için paralel bir enerji kaynağına ihtiyaç duyulur.

Fakat, jeotermal ısıtmanın düzenlenmesi Sonuç olarak, maliyetlerini amorti eder ve ücretsiz bir kaynak üretmeye başlar, bu da sahiplerin kamu hizmetlerine çok fazla para harcamadan en uygun, keyifli ve konforlu koşullarda yaşamalarına olanak tanır.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Video, gaz silikat bloktan yapılmış büyük bir evde havadan suya jeotermal ısıtma ekipmanına dayalı bir ısıtma sisteminin nasıl kurulduğunu açıkça gösteriyor. Ekipman kurulumuyla ilgili bazı ilginç nüanslar ortaya çıkıyor ve aylık elektrik faturaları için gerçek rakamlar açıklanıyor.

Kara-su ekipmanları nasıl çalışır?Jeotermal termal kazanların kurulumunda bir uzmandan ayrıntılı bir açıklama, kendi alanında bir profesyonelden ev ustaları için öneriler ve faydalı ipuçları.

Ekipmanın gerçek bir kullanıcısı jeotermal ısı pompası hakkındaki izlenimlerini paylaşıyor.

Profesyonel bir tamirci, güçlü bir kompresör ve boru şeklindeki ısı değişim parçalarını kullanarak evde nasıl ısı pompası yapılacağını anlatıyor. Adım adım modda ayrıntılı talimatlar.

Özel bir evi ısıtmak için kullanılan jeotermal pompa, merkezi iletişim sistemlerinin ve daha geleneksel enerji kaynaklarının mevcut olmadığı durumlarda bile konforlu yaşam koşulları yaratmanın başarılı bir yoludur.

Sistemin seçimi mülkün bölgesel konumuna ve sahiplerinin mali yeteneklerine bağlıdır.

Jeotermal ısı pompası yapma deneyiminiz var mı? Lütfen okuyucularımızla bilgi paylaşın ve montaj seçeneğinizi önerin. Aşağıdaki forma yorum bırakabilir ve ev yapımı ürünlerinizin fotoğraflarını ekleyebilirsiniz.