Pompa geotermalna - pobieramy energię z ziemi

Istnieje wiele sposobów dbania o środowisko, a jednocześnie oszczędzania energii. Na przykład, aby pobierać ciepło bezpośrednio z trzewi ziemi, instalując autonomiczną pompę geotermalną.

Mówiąc o niezależności od źródeł energii, zwykle oznaczają przejście do panele słoneczne i generatory wiatrowe. Jednak do ogrzewania domku lub prywatnego domu można użyć innej instalacji - bardziej złożonej i oryginalnej, ale nie mniej produktywnej. Chodzi o to geotermalna pompa ciepła, zdolny do pracy z powodu różnic temperatur w glebie i na jej powierzchni.

Jak działa pompa geotermalna?

W uproszczonej formie zasada działania pompy geotermalnej jest taka sama jak w przypadku klimatyzatora lub lodówki. Różnica polega na tym, że bierze ciepło ze środowiska zewnętrznego i kieruje go do ogrzewanego pomieszczenia.

Zewnętrzny obwód pompy ciepła pobiera ciepło z otoczenia. Pompa nie musi jednak znajdować się w ziemi. Można go zainstalować zarówno pod wodą, jak i na zewnątrz. To prawda, że ​​maksymalna wydajność jest nadal osiągana podczas instalowania obwodu geotermalnego w glebie, poniżej poziomu zamarzania ziemi.

Czynnik chłodzący, czyli nośnik ciepła wzdłuż obwodu, zwykle działa freon, ale możesz użyć woda lub marynata. Płyn przenoszący ciepło ogrzewa się, gromadząc ciepło z otoczenia, a następnie wchodzi waporyzator, lub wymiennik ciepła.  

W parowniku znajduje się czynnik chłodniczy, który gotuje się dość szybko. Paruje, a powstały gaz wchodzi jednostka kompresyjna. Gaz jest sprężany w sprężarce, jego temperatura rośnie i wchodzi kondensator. Ten ostatni jest podłączony do wewnętrznego obwodu instalacji, który zapewnia wymianę ciepła. Gaz ogrzewa chłodziwo krążące w obwodzie wewnętrznym i kieruje go do systemu grzewczego. Po schłodzeniu gaz skrapla się, a ciecz wraca do parownika.  

Rodzaje pomp ciepła

Najprostszą gradacją jest podział instalacji geotermalnych w zależności od źródła, z którego odbierają ciepło. Są tylko trzy z nich: gleba, woda i powietrze. Po drodze są dwa systemy grzewcze, do których podłączona jest pompa - woda i powietrze. W ten sposób można wyróżnić pięć głównych rodzajów pomp geotermalnych:

• „gleba-woda” (obwód zewnętrzny, zanurzona gleba w połączeniu z systemem podgrzewania wody)-
• „powietrze-woda” (obwód zewnętrzny pobiera ciepło z otaczającego powietrza w połączeniu z systemem podgrzewania wody)-
• „powietrze-powietrze” (obwód zewnętrzny pobiera ciepło z otaczającego powietrza w połączeniu z systemem ogrzewania powietrznego)-
• „woda-woda” (obwód zewnętrzny jest zanurzony w wodzie lub wykorzystuje studnię w połączeniu z systemem podgrzewania wody)-
• „woda-powietrze” (obwód zewnętrzny jest zanurzony w wodzie, a do ogrzewania stosuje się układ powietrza).

Najbardziej nieefektywne, szczególnie na szerokościach strefy umiarkowanej, są pompy powietrza - te, które pobierają ciepło z otaczającego powietrza. Działają z powodzeniem tylko w gorących i suchych regionach, ale ujemne temperatury są tam również rzadkie..

Najlepsze dla stref umiarkowanych, trwałe i łatwe w utrzymaniu są pompy do wody gruntowej. Nie zależą od temperatury otoczenia, ponieważ pobierają niezbędne ciepło z jelit gleby.

Zalety i wady pomp ciepła

Instalacje geotermalne mają kilka zalet, zwłaszcza w porównaniu z tradycyjnymi „zielonymi” źródłami energii:

• pompa geotermalna służy zarówno jako system grzewczy, jak i kocioł do podgrzewania wody, a nawet może częściowo zaopatrywać się w energię elektryczną-
• nie potrzebuje stałej nasłonecznienie (światło słoneczne) lub wiatr. Wystarczy, żeby się ogrzać-
• wydajność instalacji geotermalnych nie zależy od pory dnia lub pory roku-
• jeśli mrozy nie są zbyt silne, pompa ciepła znajduje się stale w obszarze temperatur dodatnich i pracuje stabilnie-

Wady są głównie zredukowane do wysokich kosztów, konieczności poświęcenia określonego obszaru pompie i pewnych trudności z instalacją. Prostą pompę geotermalną można jednak zbudować niezależnie.

Czego potrzebujesz, aby zbudować pompę ciepła?

Aby zmontować pompę ciepła, potrzebujesz kilku części, które trzeba będzie kupić:

• waporyzator - Możesz użyć plastikowej butelki lub pojemnika o dowolnym kształcie. Przemieszczenie jest wybierane w zależności od objętości i rodzaju pompy-
• kompresor - instalacja z lodówki lub klimatyzatora jest odpowiednia dla pompy. Wskazane jest, aby wziąć mocniejszą wersję-
• cewka miedziana - rury miedziane są dość łatwe do znalezienia, najważniejsze jest, aby wybrać odpowiedni krok podczas nawijania cewki-
• kondensator - nie da się obejść bez tej części - potrzebujesz zbiornika ze stali nierdzewnej (o grubości co najmniej 1 mm).

Jak samodzielnie zmontować pompę ciepła?

Montaż pompy ciepła wymaga umiejętności spawacza, instalatora i elektryka. Może być konieczne skorzystanie z pomocy specjalistów lub nawet zakup gotowej wersji, ale opiszemy ogólny algorytm instalacji pompy geotermalnej.

• Najpierw sprawdź licznik - jednofazowy miernik 20 A wyraźnie nie wystarcza. Potrzebujesz minimum 40-45 amperów.
• Możliwe jest zamontowanie pompy geotermalnej z dwóch jednofazowych sprężarek o wydajności chłodzenia 25 000–26 000 BTU (brytyjskich jednostek termicznych) dla każdej z nich. Całkowita moc cieplna w tym przypadku wynosi około 18 kW przy zużyciu energii elektrycznej nie większym niż 4,5 kW / h. Ta opcja jest przydatna do stopniowego łączenia ogrzewania..
• Następnie uzyskaj sprężarkę z rozdzielonego systemu o wydajności, powiedzmy, 25 500 BTU, czyli 7,5 kW „na zimno” i 9,5 „na ciepło”. Przymocuj sprężarkę do ściany za pomocą wsporników.

• Następnie musisz zdobyć 120-litrowy zbiornik ze stali nierdzewnej. Wytnij go na dwie części, a wewnątrz włóż cewkę miedzianą freonovid. Następnie zaparz zbiornik. Okaże się około 2 mkw. obszar wymiany ciepła.
• Użyj rurki miedzianej o średnicy 12,7 mm (na zewnątrz). Freonovod wchodzi do kondensatora z góry i wychodzi z dołu. Wydobyć końce za pomocą przejść hydraulicznych.

• Zanurz wymiennik ciepła w kopalni ziemnej lub w wodzie gruntowej.
• Do zainstalowania parownika potrzebny jest plastikowy pojemnik (pojemność 120-130 l), około 25 metrów rury i zawór termostatyczny (TRV). Następnie przyspawaj rurkę linii wyrównania do zaworu. Następnie przylutuj całą instalację, a następnie dokładnie uszczelnij wszystkie elementy.
• Następnie należy go ewakuować, czyli pozbyć się pozostałego powietrza i wypełnić freonem. Następnie poczekaj kilka dni i sprawdź poziom ciśnienia. Jeśli pozostaje taki sam, nie ma wycieków. Na stawy zastosuj piankę z mydłem, bąbelki mogą określić, czy przepuszczają powietrze.

• Automatyzacja wymaga jednofazowego przekaźnika rozruchowego o prądzie rozruchowym do 40 A. Czujniki pozwalają kontrolować temperaturę wody „przy wejściu” i „przy wyjściu”.
• Pozostaje wykonać test i sprawdzić system.

Zainstalowanie prostej pompy geotermalnej zmniejszy część kosztów ogrzewania i uzyska własną autonomiczną instalację. Jednocześnie ciepło z trzewi samej ziemi będzie stale przepływać do twojego domu.