Geoterminis šilumos siurblys „pasidaryk pats“ namų šildymui: prietaisas, dizainas, savarankiškas surinkimas

Šilumos siurblių privalumai

Šildymo sistemų su šilumos siurbliais pranašumai yra šie:

1. Ekonominis efektyvumas. Kainos 1 kW elektros energijos, galite gauti 3-4 kW šilumos. Tai vidutiniai rodikliai, nes. šilumos konversijos koeficientas priklauso nuo įrangos tipo ir konstrukcijos ypatybių.
2. Aplinkos sauga.Šilumos įrenginio eksploatavimo metu į aplinką nepatenka degimo produktai ar kitos potencialiai pavojingos medžiagos. Įranga yra saugi ozonui. Jo naudojimas leidžia gauti šilumą be menkiausios žalos aplinkai.
3. Taikymo universalumas. Įrengiant šildymo sistemas, maitinamas tradiciniais energijos šaltiniais, namo savininkas tampa priklausomas nuo monopolininkų. Saulės baterijos ir vėjo turbinos ne visada yra ekonomiškos. Tačiau šilumos siurblius galima montuoti bet kur. Svarbiausia yra pasirinkti tinkamą sistemos tipą.
4. Daugiafunkcionalumas. Šaltuoju metų laiku instaliacijos šildo namą, o vasaros karštyje gali dirbti kondicionavimo režimu. Įranga naudojama karšto vandens sistemose, jungiama prie grindų šildymo kontūrų.
5. Eksploatacijos sauga. Šilumos siurbliai nereikalauja kuro, eksploatacijos metu neišskiria toksinių medžiagų, o maksimali įrenginių agregatų temperatūra neviršija 90 laipsnių. Šios šildymo sistemos nėra pavojingesnės už šaldytuvus.

Idealių įrenginių nėra. Šilumos siurbliai yra patikimi, patvarūs ir saugūs, tačiau jų kaina tiesiogiai priklauso nuo galios.

Kokybiška įranga pilnam 80 kv.m namo šildymui ir karšto vandens tiekimui. kainuos apie 8000-10000 eurų. Naminiai gaminiai yra mažo galingumo, jais galima šildyti atskiras patalpas ar ūkines patalpas.

Įrengimo efektyvumas priklauso nuo namo šilumos nuostolių. Įrangą tikslinga montuoti tik tuose pastatuose, kuriuose yra aukštas izoliacijos lygis, o šilumos nuostolių rodikliai yra ne didesni kaip 100 W / m2.

Įranga yra patikima ir retai genda

Jei jis yra naminis, svarbu pasirinkti aukštos kokybės kompresorių, geriausia - iš patikrinto prekės ženklo šaldytuvo ar oro kondicionieriaus.

Hidroterminio šildymo vykdymo schema

Iki šiol plačiausiai naudojamos trys iš esmės skirtingos požeminio šildymo organizavimo schemos. Siekiant užtikrinti maksimalų namo šildymo efektyvumą, bendras išorinės požeminės grandinės plotas turi būti 2,5 karto didesnis už gyvenamojo namo šildomą plotą.

Autonominiam šildymui naudojami šie geoterminio šildymo tipai:

1. Povandeninis variantas.
2. Horizontali žymė.
3. Šulinio statyba.

Kiekvienu atveju vieno ar kito geoterminio šildymo tipo pasirinkimas priklausys nuo namo ploto, namo savininko finansinių galimybių ir vietovės ypatybių. Povandeninis variantas gali būti naudojamas tais atvejais, kai šalia yra gilių vandens telkinių, kurie žiemos sezonu neužšąla iki dugno.

Yra keletas tokio šildymo klojimo tipų

Horizontali žymė

Šis hidroterminio šildymo variantas apima pamatų duobę prie namo, kurios gylis bus 2 metrais gilesnis nei dirvožemio užšalimo taškas. Atitinkamai, norint šildyti privatų namą, kurio plotas yra 100 kvadratinių metrų, reikės iškasti daugiau nei 3 metrų gylio ir 250 kvadratinių metrų bendro ploto duobę.

Jei turimas sklypo plotas leidžia padaryti tokią duobę, horizontalus klojimas bus geriausias pasirinkimas geoterminiam privataus namo šildymui. Duobės viduje yra nutiesta vamzdžių sistema, per kurią cirkuliuoja neužšąlantis aušinimo skystis. Išorinis šildymo kontūras įvedamas į namą ir prijungiamas prie šilumokaičio.

Tarp šios geoterminio šildymo įgyvendinimo schemos privalumų įprasta išskirti jos efektyvumą, įrengimo paprastumą ir išorinės grandinės įrengimo išlaidų mažinimą. Tuo pačiu metu būtina atsižvelgti į privalomus reikalavimus teisingai apskaičiuoti duobės tūrį, kurį ne visada įmanoma pastatyti mažame žemės sklype.

Geoterminis namų šildymas:

Povandeninis variantas

Privačių namų savininkai, gyvenantys prie ežerų ir upių, dažnai renkasi hidroterminį šildymą naudojant povandeninį variantą. Reikia tik pagalvoti apie išorinio kontūro vietą, kuri yra daugiau nei 4 metrų gylyje, o tai pašalina galimybę ežerui ar upei užšalti iki dugno. Požeminė ir antžeminė grandinės dalis, einanti tiesiai nuo ežero kranto į šildomą privatų namą, būtinai apšiltinta, o vamzdžiai klojami po žeme gylyje žemiau grunto užšalimo taško.

Povandeninės galimybės naudojimas leidžia supaprastinti privataus namo šildymo sistemos išdėstymą, nes nereikia atlikti brangių ir sudėtingų žemės darbų. Išorinė grandinė bus šildoma vandens šiluma, po to į sistemą tiekiamas šildomas aušinimo skystis, užtikrinantis įrangos veikimą.

Hidroterminių gręžinių įrengimas

Geoterminių gręžinių įgyvendinimas autonominiam šildymui organizuoti yra geriausias pasirinkimas, kuris gali žymiai sumažinti namo savininko išlaidas. Šulinys gręžiamas iki 30-50 metrų gylio, o tai padidina šildymo efektyvumą, nes dideliame gylyje žemės temperatūra bus aukštesnė nei pačiame paviršiuje.

Šulinio gręžimas yra vienas efektyviausių tokio šildymo įrengimo būdų.

Šiandien daugelis namų savininkų, įrengdami autonominę geoterminio šildymo sistemą privačiam namui, pasirenka gręžinių gręžimo variantą, o tai labai supaprastina grandinės klojimą. Tokiu atveju užtikrinamas maksimalus naudojamos įrangos efektyvumas, leidžiantis išnaudoti visas tokių modernių technologijų galimybes net ir esant nedideliam plotui.

Privataus namo šildymo įgyvendinimas klojant išorinę grandinę giliuose šuliniuose leidžia 20–30% sumažinti bendras autonominio šildymo organizavimo išlaidas. Dėl aukštos aušinimo skysčio šildymo temperatūros giluminėje grandinėje galima naudoti mažo galingumo šildymo įrenginius, o tai supaprastina įrangos montavimą, sumažina jos sąnaudas, tuo pačiu suteikia maksimalų patogumą gyventi privačiame name.

1 Kaip tai veikia

Šilumos siurblys yra įrangos komplektas, kurio užduotis yra surinkti šiluminę energiją ir pristatyti ją vartotojui. Šilumos energijos šaltinis gali būti bet kokia terpė ar kūnas, kurio temperatūra aukštesnė nei 1 laipsnis. Norėdami geriau suprasti šių įrenginių veikimo principą, turėtumėte susipažinti su jų funkcinėmis savybėmis:

• Įrenginys pats negamina šilumos energijos.
• Šilumos siurbliui veikti reikia elektros energijos.
• Prietaiso veikimo principas pagrįstas Carnot ciklu, kuris naudojamas visuose šaldymo įrenginiuose.

Pastaruoju metu labai patobulėjo šilumos siurblių gamybos technologija. Šiuolaikiniai įrenginiai gali paimti šiluminę energiją iš oro, kurio temperatūra siekia iki -30 laipsnių, taip pat vandens ir dirvožemio - iki 2 laipsnių.Freonas yra darbinis skystis Carnot cikle. Ši dujinė medžiaga pradeda virti esant minusinei temperatūrai. Šaltnešis nuosekliai išgaruoja ir kondensuojasi dviejose šilumos mainų kamerose, kartu sugerdamas energiją iš aplinkos. Tada jis veža jį vartotojui.

Šilumos siurblio schema yra panaši į oro kondicionieriaus, veikiančio šildymui, veikimo principą:

• Kol freonas yra skystos būsenos, šaltnešis cirkuliuoja šilumokaičio vamzdžiais. Paimdamas šilumos energiją iš aplinkos, freonas užverda ir pradeda garuoti.
• Tada dujos patenka į kompresorių, kuris padidina slėgį iki norimos vertės. Dėl to pakyla šaltnešio virimo temperatūra ir medžiaga kondensuojasi aukštesnėje temperatūroje.
• Praeidamas per vidinę šilumos mainų kamerą, freonas atiduoda sukauptą energiją aušinimo skysčiui ir vėl pereina į skystą būseną.
• Po to dujos patenka į imtuvą ir droselį. Sumažinus medžiagos slėgį, darbo ciklas kartojamas.

Geoterminis šildymas „pasidaryk pats“ namuose

Geoterminį šildymą montuoti ir pradėti eksploatuoti visiškai įmanoma savarankiškai. Tačiau dirbant gali kilti sunkumų. Visų pirma, tai susiję su išorinės grandinės įrengimu žemėje. Todėl, nesant reikiamų įgūdžių, sistemos reguliavimą rekomenduojama patikėti profesionalams, kurie atliks kompetentingą skaičiavimą ir sumontuos visą geoterminio šildymo sistemą.

Preliminarūs skaičiavimai

Norint, kad geoterminis šildymas atneštų planuotą efektą, būtina atlikti skaičiavimus. Jie padės pasirinkti siurbimo įrangos galią.Skirtingo lygio šilumos izoliacijos pastatų apytiksliai skaičiai skiriasi. Taigi, norint šildyti vieną kvadratinį metrą, jums reikės:

• be šilumos izoliacijos - 120 W;

• su įprasta šilumos izoliacija - 80 W;

• su energiją taupančia izoliacija - 40 vatų.

Skaičiavimams taip pat reikės skaičių, kurie nustato šilumos nuostolius namuose. Pavyzdžiui, jei gyvenamasis namas, kurio plotas 180 kv. metrų su kokybiška termoizoliacija, šilumos nuostoliai yra 9 kW / parą, tada įranga turi užtikrinti 216 kWh (9 kW x 24 val.) galią. Atsižvelgiant į tai, kad šilumos nuostoliai skirtingu metu gali skirtis, taikomas 10-20% priedas. Taigi galutinė geoterminio šildymo sistemos siurblio galia turėtų būti 10,8 kW.

Skaičiuojant svarbu atsižvelgti į kai kuriuos dalykus. Tai apima dirvožemio temperatūrą šulinio lygyje

Centrinėje Rusijoje laikosi + 8 ... + 10 laipsnių ribose (15-20 metrų gylyje). Horizontaliai išdėstant šildymo sistemos išorinę grandinę, atsižvelgiama į 50 kW vienam metrui galią. Tikslūs skaičiai priklauso nuo geologinių sąlygų (drėgmės, požeminio vandens buvimo). Skirtingi dirvožemiai suteikia skirtingus rodiklius:

• Sausas gruntas - 25 W / m;

• Šlapias substratas - 45-55 W / m;

• Kietos uolienos - 85 W / m;

• Požeminio vandens buvimas - 110 W / m.

Kaip vyksta šildymo sistemos įrengimas

Vandens sistemos – retenybė, paklausiausias geoterminis šildymas per žemę. Todėl pirmasis darbų etapas siejamas su gręžinių gręžimu ar duobės kasimu. Įdubimai daromi nuo 20 iki 100 metrų gylyje, naudojant specialią įrangą. Duobės dugnas padengtas smėliu.Toliau į gatavus įdubimus ar tranšėjas klojami plastikiniai vamzdžiai, kurie gali atlaikyti apie 6 barų slėgį. Šie vamzdžiai veiks kaip zondai.

Montuojant naudojamas trijų ar keturių linijų vamzdynas, o kraštinės sekcijos sujungiamos raidės "U" forma. Išorinę grandinę galima įsigyti paruoštą arba surinkti atskirai.

Kai baigiama sunkiausia geoterminio šildymo sistemos įrengimo darbų dalis, pradedama jungti siurblį. Šio metodo laidai yra panašūs į tradicinės šildymo sistemos laidus.

Prietaiso veikimo principas

Tie, kurie susiduria su ekonomiško šildymo klausimais, „šilumos siurblio“ pavadinimas yra gerai žinomas. Ypač kartu su tokiais terminais kaip „žemė-vanduo“, „vanduo-vanduo“, „vanduo-oras“ ir kt. Toks šilumos siurblys su Frenett įrenginiu praktiškai neturi nieko bendro, išskyrus galbūt pavadinimą ir galutinį rezultatą – šiluminę energiją, kuri galiausiai panaudojama šildymui.

Karno principu veikiantys šilumos siurbliai yra labai populiarūs tiek kaip ekonomiškas šildymo organizavimo būdas, tiek kaip aplinką tausojanti sistema. Tokio prietaisų komplekso veikimas yra susijęs su mažo potencialo energijos, esančios gamtos ištekliais (žemėje, vandenyje, ore), kaupimu ir jos pavertimu į didelio potencialo šiluminę energiją. Eugene'o Frenette'o išradimas yra išdėstytas ir veikia visiškai kitaip.

Vaizdų galerija
Nuotrauka iš
E. Frenett sukurta šilumos gamybos sistema negali būti besąlygiškai priskiriama šilumos siurblių klasei. Pagal konstrukciją ir technologines ypatybes tai yra šildytuvas

Įrenginys savo darbe nenaudoja geo- ar saulės energijos šaltinių.Jo viduje esantis alyvos aušinimo skystis kaitinamas besisukančių metalinių diskų sukuriamos trinties jėgos.

Darbinis siurblio korpusas yra alyva užpildytas cilindras, kurio viduje yra sukimosi ašis. Tai plieninis strypas su lygiagrečiais diskais, išdėstytais maždaug 6 cm atstumu.

Išcentrinė jėga stumia įkaitintą aušinimo skystį į spiralę, prijungtą prie prietaiso. Įkaitusi alyva išeina iš prietaiso viršutiniame prijungimo taške. Atvėsęs aušinimo skystis grąžinamas atgal iš apačios

Išvaizda Frenette šilumos siurblys

Prietaiso pašildymas veikimo metu

Pagrindiniai konstrukciniai komponentai

Tikrieji vieno iš modelių matmenys

Šio įrenginio veikimo principas pagrįstas šiluminės energijos, kuri išsiskiria trinties metu, naudojimu. Dizainas pagrįstas metaliniais paviršiais, esančiais ne arti vienas kito, bet tam tikru atstumu. Tarpas tarp jų užpildytas skysčiu. Įrenginio dalys elektros variklio pagalba sukasi viena kitos atžvilgiu, korpuso viduje ir besiliečiantis su besisukančiais elementais esantis skystis įkaista.

Gautą šilumą galima panaudoti aušinimo skysčiui šildyti. Kai kurie šaltiniai rekomenduoja naudoti šį skystį tiesiogiai šildymo sistemai. Dažniausiai įprastas radiatorius tvirtinamas prie savadarbio Frenett siurblio. Kaip šildymo skystį ekspertai primygtinai rekomenduoja naudoti aliejų, o ne vandenį.

Siurblio veikimo metu šis aušinimo skystis linkęs labai stipriai įkaisti. Vanduo tokiomis sąlygomis gali tiesiog užvirti. Karšti garai uždaroje erdvėje sukuria perteklinį slėgį, o tai dažniausiai sukelia vamzdžių ar korpuso plyšimą.Tokioje situacijoje daug saugiau naudoti aliejų, nes jo virimo temperatūra yra daug aukštesnė.

Norint pagaminti Frenette šilumos siurblį, jums reikės variklio, radiatoriaus, kelių vamzdžių, plieninio drugelio vožtuvo, plieninių diskų, metalinio arba plastikinio strypo, metalinio cilindro ir veržlių komplekto (+)

Yra nuomonė, kad tokio šilumos generatoriaus efektyvumas viršija 100% ir gali būti net 1000%. Fizikos ir matematikos požiūriu tai nėra visiškai teisingas teiginys. Efektyvumas atspindi energijos nuostolius, išleidžiamus ne šildymui, o faktiniam įrenginio veikimui. Greičiau fenomenalūs teiginiai apie neįtikėtinai didelį Frenette siurblio efektyvumą atspindi jo efektyvumą, kuris yra tikrai įspūdingas.

Elektros kaina įrenginio eksploatacijai yra nereikšminga, tačiau dėl to gaunamas šilumos kiekis yra labai pastebimas. Aušinimo skysčio pašildymui iki tų pačių temperatūrų kaitinimo elemento pagalba, pavyzdžiui, reikėtų kur kas didesnio elektros energijos kiekio, gal dešimt kartų daugiau. Buitinis šildytuvas su tokiomis elektros sąnaudomis net neįkaistų.

Kodėl ne visose gyvenamosiose ir pramoninėse patalpose įrengti tokie įrenginiai? Priežastys gali būti skirtingos. Visgi vanduo yra paprastesnis ir patogesnis aušinimo skystis nei aliejus. Jis neįkaista iki tokių aukštų temperatūrų, o vandens nutekėjimo pasekmes lengviau išvalyti nei išsiliejusią alyvą.

Kita priežastis gali būti ta, kad tuo metu, kai buvo išrastas Frenette siurblys, centralizuota šildymo sistema jau egzistavo ir sėkmingai veikė. Jo išmontavimas pakeitimui šilumos generatoriais būtų per brangus ir atneštų daug nepatogumų, todėl niekas rimtai net nesvarstė tokio varianto.Kaip sakoma, geriausias yra gėrio priešas.

Šilumos siurblių veikimo principas

Namo šildymo prietaiso veikimo principas grindžiamas tuo, kad medžiaga (šaldymo agentas) gali išskirti šiluminę energiją arba ją atimti keičiant būseną. Ši idėja yra šaldytuvo veikimo pagrindas (dėl to galinė prietaiso sienelė yra karšta).

Šildymo termosiurblys atlieka šias funkcijas:

1. Įeinantis agentas garinimo sekcijoje atšaldomas 5 laipsniais, atsižvelgiant į šilumos nešiklio gaunamą energiją.
2. Atvėsusi priemonė patenka į kompresorių, kuris dėl darbo jį suspaudžia ir pašildo.
3. Jau įkaitusios dujos patenka į šilumos mainų kamerą, kur savo šilumą atiduoda šildymo sistemai.
4. Kondensuotas šaltnešis grąžinamas į ciklo pradžią.

Įrenginys

Šilumos siurblys namui šildyti susideda iš kelių pagrindinių kontūro elementų:

• grandinė su aušinimo skysčiu, kuris perkelia energiją iš šilumos šaltinio;
• grandinė su freonu, kuri periodiškai išgaruoja, paimdama šiluminę energiją iš pirmosios grandinės, ir vėl nusėda su kondensatu, perduodama šilumą į trečią;
• grandinė, kurioje cirkuliuoja skystis, kuris yra šilumos nešiklis šildymui.

Šilumos siurblio, skirto namui šildyti, veikimas yra finansiškai naudingas. Taip yra dėl to, kad prietaisas nereikalauja didelės galios (atitinkamai, elektros sąnaudos yra ne daugiau nei standartinio buitinio prietaiso), tačiau jis pagamina 4 kartus daugiau šilumos, palyginti su sunaudota elektros energija.

Taip pat nebūtina sukurti atskiros laidų linijos siurbliui prijungti.

Už ir prieš

Prieš nuspręsdami, ar naudoti šilumos siurblį, ar ne, turėtumėte susipažinti su jo veikimo privalumais ir trūkumais. Pagrindiniai šilumos siurblio privalumai yra šie:

• mažos elektros sąnaudos namui šildyti;
• nereikia reguliariai tikrinti ir prižiūrėti, todėl šilumos siurblio eksploatavimo išlaidos šildymui yra minimalios;
• leidžiama montuoti bet kurioje vietoje. Siurblys gali dirbti su šilumos energijos šaltiniais, tokiais kaip oras, dirvožemis ir vanduo. Todėl jį galima įrengti beveik bet kurioje vietoje, kur planuojama statyti namą. O esant atokiai nuo dujotiekio, įrenginys yra tinkamiausias šildymo būdas. Net jei nėra elektros, kompresoriaus veikimą galima užtikrinti naudojant pavarą, kurios pagrindą sudaro benzinas arba dyzelinas;
• namo šildymas atliekamas automatiškai. Nereikia pilti kuro ar atlikti kitų manipuliacijų, kaip, pavyzdžiui, katilinės įrangos atveju;
• aplinkos taršos kenksmingomis dujomis ir medžiagomis nebuvimas. Visi naudojami šaltnešiai yra visiškai saugūs ir nekenksmingi aplinkai;
• priešgaisrinė sauga. Namo gyventojams niekada nekils sprogimo ar žalos pavojus dėl šilumos siurblio perkaitimo;
• galimybė veikti net šaltomis žiemos sąlygomis (iki -15 laipsnių);
• kokybiškas šilumos siurblys namui šildyti gali tarnauti iki 50 metų. Kompresorių reikia keisti tik kartą per 20 metų.

Žiūrėkite vaizdo įrašo privalumus ir trūkumus

Kaip ir bet kuris įrenginys, šilumos siurbliai turi tam tikrų trūkumų:

1. Jei aplinkos temperatūra nukris žemiau 15 laipsnių, siurblys neveiks.Tokiu atveju turėsite įdiegti antrą šilumos šaltinį. Esant labai žemai temperatūrai, įjungiamas katilas, generatorius arba elektrinis šildytuvas;
2. Didelė įrangos kaina. Tai kainuos maždaug 350 000–700 000 rublių, o tiek pat reikės išleisti geoterminei stočiai sukurti ir įrenginiui įrengti. Papildomų montavimo darbų nereikia tik šilumos siurbliui, kuris šilumos šaltinį naudoja orą;
3. Šilumos siurblį geriausia montuoti kartu su grindiniu šildymu arba ventiliaciniais konvektoriais, tačiau senesnius pastatus reikės pertvarkyti ir galbūt net kapitališkai renovuoti, o tai pareikalaus papildomų laiko ir išlaidų. Jei privatus namas statomas nuo nulio, tokios problemos nėra;
4. Šilumos siurblio veikimo metu žemėja aplink dujotiekį su šilumnešiu esančio grunto temperatūra. Tai sukelia kai kurių mikroorganizmų, dalyvaujančių aplinkos funkcionavime, mirtį. Taigi tam tikra žala aplinkai vis dar daroma, tačiau ji yra žymiai mažesnė nei dujų ar naftos gavybos žala.

Geoterminio šildymo sistemos privalumai

Geoterminio šildymo sistemos turi keletą privalumų:

• Šiluminės energijos išmetimas kelis kartus viršija elektros energijos suvartojimą, kurio reikia siurbliui.
• Ekologinė sauga yra didesnė nei kitų šildymo sistemų, nes geoterminio šildymo sistemos neišskiria kenksmingų teršalų.
• Kad geoterminė sistema veiktų, nereikia kuro ar papildomų chemikalų. Todėl jis yra saugus savininkams ir aplinkai.
• Naudojant tokį šildymą, nėra sprogimo ar gaisro pavojaus.
• Tinkamai įrengta šildymo sistema be techninės pagalbos tarnaus mažiausiai 30 metų.

Geoterminių sistemų statyba

Geoterminių sistemų statyba

Jau iš pavadinimo aišku, kad tokio šildymo tipo esmė – panaudoti žemės energiją. Pagal veikimo principą jis nuotoliniu būdu primena oro kondicionierius ar šaldytuvus.

Pagrindinis elementas yra šilumos siurblys, prijungtas prie dviejų grandinių.

1. Vidinė grandinė reiškia mums pažįstamą šildymo sistemą, kurią sudaro radiatoriai ir vamzdynai.
2. Išorinis - tai labai matmenų šilumokaitis, montuojamas po žeme arba rezervuare. Jame aušinimo skystis (o tai gali būti paprastas vanduo arba antifrizas), paėmus aplinkos temperatūrą, tiekiamas į šilumos siurblį, iš kurio sukaupta šiluma patenka į vidinę grandinę. Taip įšyla šildytuvai namuose.

Pagrindinis sistemos elementas yra būtent šilumos siurblys – įrenginys, užimantis ne daugiau vietos nei dujinė viryklė. Šilumos siurblio našumas yra gana didelis: kiekvienam sunaudotos energijos kilovatui jis pagamina iki penkių kilovatų šilumos.

Šilumos siurblio veikimo schema

Žinoma, geoterminis šildymas yra pats daugiausiai laiko ir brangiausias. Didžiąją dalį pinigų teks išleisti žemės darbams ir susijusiai įrangai, įskaitant šilumos siurblį. Ir daugeliui kyla klausimas, ar įmanoma sutaupyti ir pastatyti, tarkime, naminį šilumos siurblį. Norėdami tai sužinoti, turite suprasti įrangos tipus ir savybes.

Geoterminį šildymą įsirengiame patys

Iškart atkreipiame dėmesį į tokią savybę: nusprendusiems šildymą aprūpinti žemės šiluma, vieną kartą į tai reikės investuoti didžiulę sumą. Žinoma, laikui bėgant šios išlaidos atsipirks, nes būsto sau nestatome metus ar dvejus. Be to, kasmet kyla dujų ir elektros kainos, o esant geoterminei sistemai, nežinai, kokie tie kainų kilimai.

Tačiau šioje sistemoje didžioji dalis bus paslėpta po žeme. Šildymas žemės energija yra šulinio ir šilumokaičio buvimas. Namuose tereikia įdėti įrenginį, kuris generuotų šilumą – dažniausiai jis neužima daug vietos.

Kaip veikia šilumos siurblys

Tokiame įrenginyje vartotojas galės valdyti temperatūrą ir tiekti šiluminę energiją. Pačios šildymo sistemos montavimas korpuse atliekamas kaip įprasta - su vamzdyno ir radiatorių atšaka. Jei turite privatų namą arba pats pastatas yra mažas, tokiu atveju sistemos generatorius rodomas atskiroje patalpoje arba rūsyje.

Šilumos siurblių veikimo principas

Reikėtų pažymėti, kad beveik bet kuri terpė turi šiluminę energiją. Kodėl nepanaudojus turimos šilumos savo namų šildymui? Tam padės šilumos siurblys.

Šilumos siurblio veikimo principas yra toks: šiluma į aušinimo skystį perduodama iš mažo potencialo energijos šaltinio. Praktikoje viskas vyksta taip.

Aušinimo skystis praeina per vamzdžius, kurie yra palaidoti, pavyzdžiui, žemėje. Tada aušinimo skystis patenka į šilumokaitį, kur surinkta šiluminė energija perduodama į antrą grandinę. Šaltnešis, esantis išorinėje grandinėje, įkaista ir virsta dujomis.Po to dujinis šaltnešis patenka į kompresorių, kur suspaudžiamas. Dėl to šaltnešis dar labiau įkaista. Karštos dujos patenka į kondensatorių, o ten šiluma pereina į aušinimo skystį, kuris jau šildo patį namą.

Geoterminis šildymas namuose: kaip tai veikia

Tuo pačiu principu išdėstytos ir šaldymo sistemos. Tai reiškia, kad šaldymo įrenginiai gali būti naudojami patalpų orui vėsinti.

Šilumos siurblių tipai

Yra keletas šilumos siurblių tipų. Tačiau dažniausiai įrenginiai klasifikuojami pagal išorinės grandinės aušinimo skysčio pobūdį.

Įrenginiai gali semtis energijos iš

• vandens,
• dirvožemis,
• oro.

Gautą energiją namuose galima panaudoti patalpų šildymui, vandens šildymui. Todėl yra keletas šilumos siurblių tipų.

Šilumos siurbliai: gruntas - vanduo

Geriausias alternatyvaus šildymo variantas yra šilumos energijos gavimas iš žemės. Taigi jau šešių metrų gylyje žemėje yra pastovi ir nekintanti temperatūra. Vamzdžiuose kaip šilumos nešiklis naudojamas specialus skystis. Išorinis sistemos kontūras pagamintas iš plastikinių vamzdžių. Vamzdžiai žemėje gali būti statomi vertikaliai arba horizontaliai. Jei vamzdžiai išdėstyti horizontaliai, reikia skirti didelį plotą. Ten, kur vamzdžiai įrengti horizontaliai, žemės negalima naudoti žemės ūkio reikmėms. Galite tvarkyti tik veją arba sodinti vienmečius augalus.

Norint vertikaliai išdėstyti vamzdžius žemėje, reikia padaryti kelis šulinius iki 150 metrų gylio.Tai bus efektyvus geoterminis siurblys, nes dideliame gylyje netoli žemės temperatūra yra aukšta. Šilumos perdavimui naudojami giluminiai zondai.

Vanduo-vanduo siurblio tipas

Be to, šilumą galima gauti iš vandens, esančio giliai po žeme. Galima naudoti tvenkinius, gruntinius vandenis arba nuotekas.

Pažymėtina, kad esminių skirtumų tarp dviejų sistemų nėra. Sukūrus šilumos iš rezervuaro sistemą, reikalingos mažiausios išlaidos. Vamzdžiai turi būti užpildyti aušinimo skysčiu ir panardinti į vandenį. Norint sukurti šilumos generavimo iš požeminio vandens sistemą, reikalingas sudėtingesnis projektas.

Oras-vanduo siurbliai

Galima surinkti šilumą iš oro, tačiau regionuose, kuriuose žiemos labai šaltos, tokia sistema nėra efektyvi. Tuo pačiu metu sistemos įdiegimas yra labai paprastas. Jums tereikia pasirinkti ir įdiegti norimą įrenginį.

Šiek tiek plačiau apie geoterminių siurblių veikimo principą

Šildymui labai naudinga naudoti šilumos siurblius. Namai, kurių plotas didesnis nei 400 kvadratinių metrų, sistemos kainas atsiperka labai greitai. Bet jei jūsų namas nėra labai didelis, tuomet šildymo sistemą galite pasidaryti savo rankomis.

Pirmiausia reikia nusipirkti kompresorių. Tinka prietaisas, kuriame įrengtas įprastas oro kondicionierius. Montuojame ant sienos. Galite patys pasidaryti kondensatorių. Būtina pagaminti ritę iš varinių vamzdžių. Jis dedamas į plastikinį dėklą. Garintuvas taip pat montuojamas ant sienos. Lituoti, papildyti freonu ir panašius darbus turėtų atlikti tik profesionalas. Netinkami veiksmai neduos gero rezultato. Be to, galite susižeisti.

Prieš pradedant eksploatuoti šilumos siurblį, būtina patikrinti namo elektrifikacijos būklę.Skaitiklio galia turėtų būti 40 amperų.

Naminis geoterminis šilumos siurblys

Atkreipkite dėmesį, kad paties sukurtas šilumos siurblys ne visada pateisina lūkesčius. To priežastis – teisingų šiluminių skaičiavimų trūkumas. Sistema yra per mažai galios, o priežiūros išlaidos auga

Todėl svarbu visus skaičiavimus atlikti tiksliai.

Geoterminio šildymo organizavimo galimybės

Išorinio kontūro išdėstymo būdai

Norint, kad žemės energija namui šildyti būtų naudojama kuo daugiau, reikia pasirinkti tinkamą išorinės grandinės grandinę. Iš tikrųjų šiluminės energijos šaltiniu gali būti bet kokia terpė – po žeme, vanduo ar oras.

Tačiau svarbu atsižvelgti į sezoninius oro sąlygų pokyčius, kaip aptarta aukščiau.

Šiuo metu namui šildyti dėl žemės šilumos efektyviai naudojamos dviejų tipų sistemos – horizontalios ir vertikalios. Pagrindinis pasirinkimo veiksnys yra žemės plotas. Nuo to priklauso vamzdžių, skirtų namui šildyti žemės energija, išdėstymas.

Be to, atsižvelgiama į šiuos veiksnius:

• Dirvožemio sudėtis. Uolėtose ir priemolio vietose sunku padaryti vertikalius velenus greitkeliams tiesti;
• dirvožemio užšalimo lygis. Jis nustatys optimalų vamzdžių gylį;
• Požeminio vandens vieta. Kuo jie aukštesni, tuo geriau geoterminiam šildymui. Tokiu atveju temperatūra kils didėjant gyliui, o tai yra optimali sąlyga šildyti iš žemės energijos.

Taip pat turite žinoti apie atvirkštinio energijos perdavimo galimybę vasarą. Tada privataus namo šildymas nuo žemės neveiks, o šilumos perteklius iš namo pateks į dirvą.Visos šaldymo sistemos veikia tuo pačiu principu. Tačiau tam reikia įdiegti papildomą įrangą.

Horizontalus geoterminio šildymo schema

Horizontalus išorinių vamzdžių išdėstymas

Labiausiai paplitęs lauko greitkelių įrengimo būdas. Tai patogu, kad būtų lengviau montuoti ir palyginti greitai pakeisti sugedusias dujotiekio dalis.

Montuojant pagal šią schemą, naudojama kolektorinė sistema. Tam sudaromi keli kontūrai, esantys ne mažesniu kaip 0,3 m atstumu vienas nuo kito. Jie sujungiami naudojant kolektorių, kuris tiekia aušinimo skystį toliau į šilumos siurblį. Tai užtikrins maksimalų energijos tiekimą šildymui iš žemės šilumos.

Tačiau reikia atsiminti keletą svarbių dalykų:

• Didelė kiemo teritorija. Maždaug 150 m² namo plotas turi būti ne mažesnis kaip 300 m²;
• Vamzdžiai turi būti pritvirtinti iki gylio žemiau dirvožemio užšalimo lygio;
• Dėl galimo dirvožemio judėjimo pavasario potvynių metu padidėja greitkelių poslinkio tikimybė.

Pagrindinis horizontalaus tipo šildymo iš žemės šilumos pranašumas yra galimybė savarankiškai susitvarkyti. Daugeliu atvejų tam nereikia naudoti specialios įrangos.

Vertikali geoterminio šildymo schema

Vertikali geoterminė sistema

Tai yra daug laiko reikalaujantis būdas organizuoti privataus namo šildymą iš žemės. Vamzdynai išdėstyti vertikaliai, specialiuose šuliniuose

Svarbu žinoti, kad tokia schema yra daug efektyvesnė nei vertikali.

Pagrindinis jo pranašumas yra padidinti vandens šildymo laipsnį išorinėje grandinėje. Tie.kuo giliau yra vamzdžiai, tuo daugiau namo šildymui skirtos žemės šilumos pateks į sistemą. Kitas veiksnys yra mažas žemės plotas. Kai kuriais atvejais išorinio geoterminio šildymo kontūro sutvarkymas atliekamas dar prieš statant namą prie pat pamatų.

Su kokiais sunkumais galima susidurti gaunant žemės energiją namo šildymui pagal šią schemą?

• Kiekybinis į kokybę. Vertikalaus išdėstymo atveju greitkelių ilgis yra daug didesnis. Jį kompensuoja aukštesnė dirvožemio temperatūra. Norėdami tai padaryti, turite padaryti iki 50 m gylio šulinius, o tai yra sunkus darbas;
• Dirvožemio sudėtis. Uolėtam dirvožemiui būtina naudoti specialias gręžimo mašinas. Priemolyje, kad šulinys neišsilietų, montuojamas apsauginis apvalkalas iš gelžbetonio arba storasienio plastiko;
• Esant gedimams ar praradus sandarumą, remonto procesas tampa sudėtingesnis. Tokiu atveju galimi ilgalaikiai gedimai šildant namą dėl žemės šiluminės energijos.

Tačiau nepaisant didelių pradinių išlaidų ir įrengimo sudėtingumo, vertikalus greitkelių išdėstymas yra optimalus. Ekspertai pataria naudoti tik tokią montavimo schemą.