„Pasidaryk pats“ geoterminis šilumos siurblys namų šildymui: prietaisas, dizainas, savarankiškas surinkimas

Šildymas ir karšto vandens tiekimas privačiame name gali būti organizuojamas įvairiais būdais, pavyzdžiui, prisijungiant prie centrinio dujų tiekimo komunikacijų arba keičiant šildymo sistemas į elektros energijos suvartojimą. Ar sutinkate?

Ir jūs galite surinkti geoterminį šilumos siurblį savo rankomis ir efektyviai panaudoti žemės šilumą, kad sukurtumėte patogias gyvenimo sąlygas. Žinoma, tai yra gana daug laiko reikalaujantis procesas, tačiau tiems, kurie bent šiek tiek išmano technologijas, tai nebus didelis dalykas.

Mūsų straipsnyje mes kalbėsime apie geoterminių įrenginių veikimo principus ir tipus. Mes jums pasakysime, kaip patys pasistatyti šilumos siurblį iš improvizuotų medžiagų. Be to, straipsnyje rasite ekspertų patarimų, kaip pasirinkti geoagregatus. Paskelbtuose vaizdo įrašuose bus atskleistos geoterminių siurblių įrengimo paslaptys ir veikimo principai.

Kaip veikia šiluminis geografinis vienetas?

Geoterminio šilumos siurblio veikimo algoritmas pagrįstas šilumos perdavimu iš šaltinio, turinčio mažą šiluminės energijos potencialą, į šilumos nešiklį. Čia esanti žemė vasarą veikia kaip radiatorius ir yra aktyvus šilumos šaltinis žiemos sezonu.

Dirvožemio temperatūros skirtumai padeda pagerinti bendrą sistemos efektyvumą ir padeda sumažinti faktines eksploatavimo išlaidas.

Geoterminio šilumos siurblio pagrindas yra šiluminės inercijos reiškinys. Žemės temperatūra 6 metrų gylyje ir žemiau tiksliai tiksliai atitinka vidutinę metinę oro temperatūrą regione ir per kalendorinius metus kinta labai mažai.

Praktiškai esamas aušinimo skystis patenka į žemėje esantį vamzdyną ir ten yra šildomas keliais laipsniais. Tada kompozicija eina į šilumos mainų bloką (arba garintuvą) ir perduoda sukauptą šiluminę energiją į vidinę sistemos grandinę.

Geoterminių įrenginių veikimo principas yra panašus į šaldymo sistemų veikimą. Štai kodėl kai kurie šilumos siurblių tipai vasarą sėkmingai naudojami kaip oro kondicionieriai ir su jų pagalba vėsina orą gyvenamosiose patalpose

Išorinėje grandinėje veikiantis šaltnešis kaitinamas garintuve, paverčiamas dujomis ir patenka į kompresorių. Ten jis sumažėja dėl aukšto slėgio ir tampa dar karštesnis.

Karštos dujos patenka į kondensacijos įrenginį ir išskiria šiluminę energiją vidiniam sistemos, atsakingos už namo šildymą, darbiniam aušinimo skysčiui. Proceso pabaigoje šilumą praradęs šaltnešis grįžta į pradinį tašką skystu pavidalu.

Kas yra geoterminė instaliacija?

Geoterminiai šilumos siurbliai skiriasi vienas nuo kito šilumos nešiklio tipu vidiniuose ir išoriniuose konstrukcijos kontūruose. Prietaiso energija gaunama iš dirvožemio, vandens (požeminio vandens ar atviro natūralaus rezervuaro) arba oro.

Patalpų viduje šilumos šaltiniai naudojami patalpoms šildyti, vandeniui šildyti ir oro kondicionavimui. Priklausomai nuo naudojamų elementų ir funkcijų derinio, sistemos skirstomos į tipus: „požeminis vanduo“, „vanduo-vanduo“ ir „oras-vanduo“.

1 variantas. Žemės ir vandens surinkimas

Požeminio vandens siurblys yra viena efektyviausių alternatyvių gyvenamųjų pastatų šildymo galimybių. Jos veikimo principas - zondais ar šiluminės energijos surinkėjais iš dirvožemio išsirinkti ir perduoti jį į namų vandens šildymo sistemą.

Žemės ir vandens geoterminiai šilumos siurbliai yra pažangiųjų technologijų, progresyvūs įtaisai. Jie pasižymi išskirtiniu patikimumu ir demonstruoja aukštą efektyvumo lygį. Nereikalaukite nuolatinio savininkų įsikišimo į darbą, bet jums reikia profesionalios garantinio aptarnavimo

Specialus įrenginys, kurį sudaro geoterminis šilumokaitis, esantis žemiau tikrojo dirvožemio užšalimo gylio, ir pats šilumos siurblys, veikiantis kaip šaldytuvas, padeda įgyvendinti technologiją, tik atvirkščiai (ciklas „Carnot“ atvirkštinis).

Kaip įrenginys veikia

Požeminio vandens įrenginys, kuris šildo gyvenamąsias patalpas dėl atsinaujinančios šilumos, kurią gamina dirvožemis, veikia pagal šį algoritmą:

1. Darbinis skystis (sūrymas arba antifrizas), judantis išilgai geoterminės grandinės, paima dirvožemio temperatūrą ir per siurblį perduodamas į šilumokaitį - garintuvą. Ten ji atiduoda surinktą šilumą freonui ir pati, šaltesnė 2–5 ° C, grįžta į pradinį tašką.
2. Praturtintas šilumine energija, freonas išgaruoja ir, įgavęs dujinę būseną, patenka į kompresoriaus mazgą. Ten dujų temperatūra pakyla dėl suspaudimo ir kondensacijos.
3. Šilumos energija perduodama į aušinimo skystį namo šildymo sistemoje, o freonas vėl įgauna skystą pavidalą. Jos slėgis sumažėja praleidus sistemos išsiplėtimo vožtuvą, o šaltnešis grąžinamas atgal į garintuvą, kad būtų galima gauti kitą išteklių dalį.

Dėl šios procedūros iš dirvožemio paimtos ir į gyvenamojo namo šildymo sistemą perduotos šiluminės energijos kiekis daugiau nei 4 kartus viršija sunaudotos elektros energijos kiekį, kad būtų užtikrintas teisingas kompresoriaus, žiedinio siurblio ir valdymo bloko veikimas.

Glikolio mišinys, turintis gerą klampumo indeksą, vanduo su alkoholiu ar fiziologinis tirpalas - tai yra neužšaldantys skysčiai, naudojami žemės-vandens sistemoje. Jie yra ekologiški, efektyviai imasi šilumos ir transportuoja ją į siurblinę

Papildoma premija yra tai, kad sistema turi galimybę dirbti priešinga kryptimi, tai yra aušinimui. Tiesa, efektyvumo praradimas siekia 20%, tačiau tai laikoma pagrįsta, atsižvelgiant į aukštą įrangos kaitinimo savybę.

Vietos „nuo žemės iki vandens“ parinkimo galimybės

Žemės ir vandens sistemos išoriniam kontūrui sukurti naudojami aukšto stiprumo polimeriniai vamzdžiai, pasižymintys geromis eksploatacinėmis savybėmis. Jie dedami horizontaliai, klojant ant duobės dugno taip, kad primena „šiltų grindų“ kompleksų komunikacijų išdėstymą.

Požeminio vandens šilumos siurblys yra patikimas, efektyvus ir veikia tyliai, tačiau jo įrengimas kainuoja nemažus pinigus ir reikalauja daug laiko (mažiausiai 1 mėnuo statybos, montavimo ir paleidimo darbams). Į šį punktą reikia atsižvelgti prieš priimant sprendimą dėl tokio tipo šildymo sistemos

Montuojant naudojamas 25-50 kvadratinių metrų plotas. m kiekvienam atskiram kilovatų varikliui montuojamam siurbliui. Duobės gylis pasirenkamas žemiau užšalimo ribos, o tikslūs vamzdžio klojimo matmenys ir žingsnis nustatomi papildomu skaičiavimu.

Didelių žemės valdų savininkams patartina pasirinkti požeminio vandens geoterminį šilumos siurblį savo namui šildyti, įrengti horizontalius kolektorius. Mažų sklypų savininkai yra labiau linkę įdiegti giluminius zondus, nes jie patenka į dirvožemį ir "nevalgo" naudingo ploto šalia namo

Teritorijos, kuriose įrengtos geoterminių žemės ir vandens sistemų komunikacijos, nebenaudojamos žemės ūkio reikmėms. Jie gali būti suskaidyti į gražią žolinę veją arba gėlių lovą su žydinčiais vienmečiais.

Vertikalus montavimas yra daug problemiškesnis ir reikalauja naudoti profesionalią įrangą. Šulinys nuo 20 iki 150 m gylio yra gręžiamas aikštelėje, naudojant gręžimo įrenginį, specialus geoterminis zondas yra nuleistas į jį ir prijungtas prie siurblio, kuris tiekia darbinį skystį namo šildymo sistemai.

Žemės ir vandens geoterminės sistemos vertikalusis zondas yra galvutė su prijungtais vamzdžiais. Jis panardinamas į 18 m ar didesnio gylio šulinį. Tikslus šulinių ir zondų skaičius, reikiamo panardinimo gylis ir tikrasis vamzdyno skersmuo kiekvienu konkrečiu atveju apskaičiuojami atskirai, remiantis informacija, gauta atlikus geologinius tyrinėjimus, kuriuos atliko specialistai toje vietoje.

Zondo vamzdžiai, einantys iš išgręžtų šulinių, patenka į kolektoriaus šulinį. Nuo jo iki šilumos siurblio yra 2 pagrindinės linijos (tiekimas ir grąžinimas), įrengtos izoliacine danga. Linijos skersmuo priklauso nuo bendro sistemos tūrio ir kambario, kurį norite šildyti. Kartais parametrai siekia 160 mm.

Apytiksliais skaičiavimais, maždaug 100 m2 ploto gyvenamajam namui šildyti reikės apie 7,5 kW / h energijos. Tokiu atveju vertikalūs zondai, skirti sukurti „žemės-vandens“ šildymo sistemą, turės būti nuleisti į žemę 110–115 metrų arba paimti po horizontaliaisiais ryšiais 250 m2 gretimos sekcijos (+).

Dėl to, kad gylyje dirvožemio temperatūra visada yra aukštesnė ir stabilesnė dėl žemės šerdies įtakos, vertikaliausias šildymo sistemos klojimo būdas yra pripažintas veiksmingiausiu. Tai rodo aukštą efektyvumo lygį ir patikimai veikia daugelį metų, nesuteikdamas gedimų ir gedimų.

2 variantas. Vandens-vandens šilumos siurblių savybės

Vandens-vandens geoterminė sistema savo darbe naudoja šiluminę vandens išteklių energiją. Tai įmanoma, nes esant dideliam gyliui vandens, kaip ir dirvožemio, temperatūra išlieka gana aukšta ir visus metus palaiko stabilius, pastovius rodiklius.

Norėdami įrengti vandens-vandens sistemą ir gauti mažai potencialią šiluminę energiją, galite naudoti atvirus vandens telkinius (ežerus, upes), šulinius, šulinius ir net nuotekas iš pramoninės gamybos technologinių ciklų (atvirkštinis vandens tiekimas).

Tarp gruntinio vandens šilumos siurblio ir vandens-vandens šilumos siurblio nėra jokio esminio struktūrinio skirtumo.Tačiau mažiausioms finansinėms ir darbo sąnaudoms reikia komplekso, įrengto atviro rezervuaro pagrindu. Montuojant nereikia didelių gręžinių.

Vamzdžio medžiagoje su aušinimo skysčiu tiesiog sumontuota apkrova, panardinama į vandenį ir jungiamosiomis komunikacijomis sujungta su namo šildymo sistema.

Tačiau ši parinktis įmanoma tik tuo atveju, jei žemė yra prie vandens, o visos sistemos komunikacijos dalys yra savininkų kontroliuojamos. Jei nėra galimybės patekti į atvirą rezervuarą, naudojamas požeminio vandens potencialas.

Tiesa, tai reikalauja rimtų žemės darbų ir sudėtingų konstrukcijų, pavyzdžiui, papildomo šulinio, skirto nutekėti vandeniui, einančiam per šilumokaičio mazgą, pastatymo.

Įrengdami šilumos siurblį „vanduo-vanduo“, įrengtas ne vienas, o du šuliniai. Darbinis vanduo imamas per vieną ir, praėjęs šilumokaitį, nukreipiamas į antrą, kuris yra žemės srautų judėjimo kryptimi. Talpinimo metu reikia pažymėti, kad priėmimo šulinys turi būti bent 6 metrų atstumu nuo gaminamojo šulinio ir turi būti pasroviui

Paprastai įrenginiai „vanduo-vanduo“ Sumontuokite ten, kur nėra galimybės prijungti centrinių ryšių ar naudoti kitokio tipo aušinimo skysčius.

Ekspertai teigia, kad tokio tipo alternatyvus šildymas yra ypač efektyvus šiuolaikiniuose pastatuose, kuriuose šilumos nuostoliai yra minimalūs.

Gaminant ir montuojant geoterminio vandens „vanduo-vanduo“ šildymo sistemas, labai svarbu naudoti medžiagas, pasižyminčias aukšto lygio atsparumu korozijai, užšalimui ir kitoms agresyvioms išorinės aplinkos apraiškoms. Tada įranga tarnaus ilgai ir nesukels savininkui rūpesčių

Jei namas yra gerai izoliuotas, apsaugotas nuo skersvėjų, drėgmės ir šalto oro patekimo arba pastatytas naudojant šiuolaikines šilumos izoliacijos technologijas, šildymo sistemos kaina žymiai sumažėja dėl galimybės įsigyti kur kas mažesnės galios siurbimo įrangą.

3 variantas. Oro-vandens sistemų išdėstymas

Šilumos siurblys oras-vanduo naudoja labiausiai prieinamą, neribotą ir atsinaujinantį natūralų energijos šaltinį - orą. Įranga veikia per ventiliatorius ir garintuvus, sujungtus į vieną kompleksą.

Jis efektyviausias esant temperatūrai iki –15 ° C. Esant agresyvesniems rodikliams, jis praranda didelę galios dalį.

Šilumos siurblys „oras – vanduo“ yra žymiai pigesnis nei modeliai „vanduo-vanduo“ ir „žemė-vanduo“. Modulis tinka regionams, kuriuose žiemos yra gana šiltos. Šaltuose šiauriniuose regionuose, kur šalnos viršija -20 ... 25 ° C, oro įrangos įrengimas laikomas netinkamu

Įrenginys yra ypač patogus tuo, kad nereikalaujama, kad privačių namų savininkai turėtų specialią įrengimo įrangą ir sudėtingus montavimo darbus.

Tam nereikia atlikti kasimo, gręžinių gręžimo ir kitų daug darbo reikalaujančių priemonių. Lengvai montuojamas ir neužima daug vietos. Jis gali tinkamai veikti, esantis ant svetainės stogo.

Oro-vandens geoterminį siurblį galima įrengti aikštelėje tiesiai prie gyvenamųjų pastatų. Jis veikia tyliai ir turi šiuolaikišką patrauklią išvaizdą, nepažeisdamas bendro teritorijos dizaino

Pagrindiniai įrangos pranašumai yra beveik tylus veikimas ir galimybė pakartotinai panaudoti iš šildomos patalpos skleidžiamą šilumą išmetamo oro, vandens, dujų, dūmų ir kt. Pavidalu.

Savininkai patys prižiūri sistemą:

• išvalykite ventiliatoriaus mentes ir garintuvo įrengimo apsauginės grotelės nuo dulkių, smulkių šiukšlių ir lapų;
• sutepkite kompresorių speciali kompozicija, nurodyta gamintojo instrukcijose;
• pakeisti aliejų galios blokuose (ventiliatoriuje, kompresoriuje) su tam tikru dažniu;
• patikrinkite maitinimo laido vientisumą tiekimo ir vario vamzdynai, per kuriuos aušinimo skystis cirkuliuoja sistemoje.

Be šių veiksmų, siurbimo įrangos gamintojai griežtai pataria klientams stebėti šiluminių jutiklių, atspindinčių valdymo bloko veikimą, būklę.

Jie turi būti valomi švelniai nuvalydami nuo paviršiaus dulkes ir aliejaus dėmes. Tai pratęs „gyvenimą“ suoras-oras sistemos o operacijos procesas taps paprastesnis ir patogesnis.

Kaip padaryti vienetą savo rankomis?

Nepriklausomai nuo to, kuris iš išteklių variantų (žemė, vanduo ar oras) yra pasirinktas šildymui, norint tinkamai veikti, reikės siurblio.

Šį įrenginį sudaro tokie elementai kaip:

• kompresoriaus blokas (tarpinis komplekso elementas);
• garintuvasmažo potencialo energijos perdavimas į aušinimo skystį;
• droselio sklendėper kurį šaltnešis suranda grįžtamąjį kelią į garintuvą;
• kondensatoriuskur freonas išskiria šiluminę energiją ir atvėsta iki pradinės temperatūros.

Galite nusipirkti visą sistemą iš gamintojo, tačiau tai kainuos padorią sumą. Kai nėra laisvų pinigų po ranka, turėtumėte savo rankomis iš turimų dalių pasidaryti šilumos siurblį ir prireikus nusipirkti trūkstamų dalių.

Planuodami geoterminio šildymo sistemos įrengimą privačiame name, visų pirma, reikia stengtis sumažinti šilumos nuostolių lygį. Tam sienos turi būti apšiltintos specialia medžiaga, durų ir langų rėmai turi būti padengti putplasčio apmušalais, o grindys ir lubos turi būti apsaugotos putplasčio plokštėmis. Tuomet maksimali siurblio paskirstyta šiluma liks patalpose

Kai bus priimtas sprendimas savo rankomis pasidaryti šilumos siurblį, būtinai turite patikrinti namuose esančios elektros instaliacijos ir elektros skaitiklio būklę.

Jei šie elementai yra susidėvėję ir seni, prieš pradedant darbą būtina apžiūrėti visas sritis, aptikti galimus gedimus ir pašalinti juos. Tada sistema iškart po paleidimo veiks nepriekaištingai ir netrukdys savininkams trumpuoju jungimu, gaisro instaliacija ir kamščių pašalinimu.

1 metodas. Surinkimas iš šaldytuvo

Norėdami surinkti šilumos siurblį savo rankomis, išimkite ritę, esančią senojo šaldytuvo gale. Ši dalis naudojama kaip kondensatorius ir dedama į didelio stiprumo indą, atsparų agresyviai temperatūrai. Ant jo pritvirtintas tinkamai veikiantis kompresorius, o kaip garintuvas naudojamas paprastas plastikinis vamzdis.

Jei siurbliui sukurti naudojamas labai senas šaldytuvas, geriau jame esantį freoną pakeisti nauju. Jūs negalėsite to padaryti savarankiškai, todėl turėsite pakviesti meistrą su specialia įranga. Tai greitai pakeis darbinį skystį, o sistema veiks tinkamu režimu

Paruošti elementai yra tarpusavyje sujungti, o tada sukurtas agregatas yra prijungtas prie šildymo sistemos polimerinių vamzdžių pagalba ir įranga pradedama eksploatuoti.

Žingsnis po žingsnio instrukcija, kaip surinkti šilumos siurblį iš šaldytuvo, aprašyta skyriuje šis straipsnis.

2 metodas. Oro kondicionieriaus šilumos siurblys

Norint pagaminti šilumos siurblį, modifikuojamas oro kondicionierius ir pertvarkomi kai kurie pagrindiniai įrenginiai. Pirmiausia keičiamas išorinis ir vidinis blokai.

Garintuvas, atsakingas už žemos kokybės šilumos perdavimą, papildomai neįrengiamas, nes jį galima rasti įrenginio viduje, o šilumą perduodantį kondensatorių - lauko įrenginyje. Oras ir vanduo yra tinkami kaip šilumos nešiklis.

Jei ši montavimo galimybė nėra patogi, kondensatorius montuojamas į atskirą baką, skirtą teisingam šilumos mainams tarp šildymo šaltinio ir aušinimo skysčio.

Pačioje sistemoje yra keturių krypčių vožtuvas.Į šį darbą paprastai kviečiamas specialistas, turintis profesinių įgūdžių ir patirties vedant tokio pobūdžio renginius.

Šiuolaikinės padalijimo sistemos yra neveiksmingos žemoje temperatūroje, todėl specialistai nerekomenduoja jų naudoti savarankiškai gaminant šilumos siurblius

Trečiojoje versijoje oro kondicionierius yra visiškai išardomas į sudedamąsias dalis, o tada siurblys iš jų yra baigtas pagal tradicinę visuotinai priimtą schemą: garintuvas, kompresorius, kondensatorius. Paruoštas prietaisas prijungiamas prie namo šildymo įrangos ir pradedamas naudoti.

Svetainėje yra straipsnių, susijusių su šilumos siurblių gamyba savo rankomis, serija, mes rekomenduojame perskaityti:

1. Kaip pasigaminti šilumos siurblį namo šildymui savo rankomis: veikimo principas ir surinkimo schema
2. Kaip pasidaryti oro-vandens šilumos siurblį: įrenginio schemos ir savarankiškas surinkimas

Sistemos patarimai

Sausumos vandens įrangos įrengimas yra brangesnis nei visų kitų variantų, nes tai reikalauja gilių žemės kasimo darbų vertikaliai išdėstant įrangą arba didelę laisvą aikštelės teritoriją su horizontaliu komunikacijų klojimu.

Šie parametrai riboja sistemos naudojimą ir žymiai sumažina jos patrauklumą.

Vandens-vandens siurblio įrengimas taip pat turi keletą apribojimų. Jei netoliese yra prieinamas vandens telkinys, galite įdėti sistemą į jį. Dėl atviro vandens trūkumo reikės gręžti gręžinius ir aplinkkelius, kurie taip pat nėra pigūs.

Oro-vandens siurblys nekelia montavimo problemų ir gali tinkamai veikti net daugiabučiuose namuose, tačiau atšiauriomis žiemomis esant žemos temperatūros rodikliams jo efektyvumas mažėja, o palaikyti reikalingas lygiagretus energijos šaltinis.

Vis dėlto geoterminio šildymo išdėstymas dėl to jis apmoka savo išlaidas ir pradeda kurti nemokamus išteklius, leidžiančius savininkams gyventi patogiausiomis, maloniausiomis ir patogiomis sąlygomis, neišleidžiant daug pinigų komunalinėms sąskaitoms.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įraše parodyta, kaip dideliame name iš dujų silikato bloko įrengta šildymo sistema, pagrįsta geoterminiu oro-vandens šildymo įrenginiu. Atskleidžiami keli įdomūs įrangos montavimo niuansai ir skelbiami realūs mėnesio komunalinių mokesčių skaičiai.

Kaip veikia požeminio vandens įranga? Išsamus geoterminių šiluminių katilų montavimo specialisto aprašymas, rekomendacijos ir naudingi patarimai namų šeimininkams iš savo srities profesionalų.

Tikras įrangos vartotojas dalijasi savo įspūdžiais apie šiluminį geoterminį siurblį.

Profesionalus šaltkalvis pasakoja, kaip namuose pasidaryti šilumos siurblį pagal galingą kompresorių ir vamzdines šilumos mainų dalis. Išsamios nuoseklios instrukcijos.

Geoterminis siurblys privačiam namui šildyti yra geras būdas sukurti patogias gyvenimo sąlygas, net jei nėra centralizuotų ryšių sistemų ir labiau žinomų energijos šaltinių.

Sistemos pasirinkimas priklauso nuo turto teritorinės vietos ir savininkų finansinių galimybių.

Ar turite patirties gaminant geoterminį šilumos siurblį? Prašome pasidalinti informacija su mūsų skaitytojais, pasiūlyti savo rinkinio versiją. Žemiau esančioje formoje galite palikti komentarus ir pridėti savo namų gaminių nuotraukas.