Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

Эко-энергия

Существует масса разных способов, при помощи которых можно организовать отопительную систему и снабжение горячей водой. Допустимо выполнить подключение к коммуникациям центрального обеспечения или же создать электрическое отопление.

Еще вполне приемлемый вариант – это конструирование теплового геотермального насоса собственноручно и плодотворное использование теплоты от земли для комфортных условий. Конечно, данный процесс весьма сложный и трудоемкий, однако, для разбирающихся в технике ничего особенного трудного не предвидится.

В статье рассказывается о специфике работы и разновидностях геотермальных конструкций. Мы раскроем некоторые нюансы, возникающие при создании насоса собственными руками, укажем на подходящие подручные материалы. Еще будут представлены рекомендации специалистов по выбору качественных и действующих агрегатов, раскрыты секреты монтажа.

Особенности работы геоагрегата

Алгоритм функционирования устройства базирован на передаче теплоты от источника с наличием незначительного потенциала тепловой энергии по отношению к тепловому носителю. Летом в качестве радиатора здесь представлена земля и она считается хорошим источником теплоты зимой. Благодаря различию температур почвы можно увеличить результативность системы и понизить растраты по эксплуатации.

В реальности, в трубопровод, находящийся в почве, поступает активный тепловой носитель, который там нагревается. После этого состав направляется в теплообменный узел, затем перемещает собранную энергию во внутренний контур.

Функционирующий во внешнем контуре хладагент греется в испарителе, становится газовым веществом и оказывается в компрессоре. Там происходит сжимание под высоким давлением и значительно повышается температура.

Раскаленное газовое вещество направляется в конденсационный прибор, отдает тепловую энергию действующему тепловому носителю системы, которая несет ответственность за общее отопление здания. Когда окончится процедура, хладагент, лишенный теплоты, возвращается к исходной точке, при этом, становится жидкостью.

Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

Виды геотермальных конструкций

Геотермальные насосы имеют существенное отличие между собой по виду теплового носителя. Энергия берется из воды, земли, воздуха. Во внутренней части жилого здания ресурс широко используют для обеспечения отопления имеющихся комнат, нагрева воды, также, кондиционирования воздуха. Отталкиваясь от комбинации применяемых элементов и назначения, специалисты разделили систему на такие типы, как: «вода-вода», «земля-вода», «воздух-вода».

Вид #1. Конструкция «земля-вода»

Такой насос является одним из наиболее востребованных и действенных для отопления жилых домов. Порядок его функционирования состоит в отборе с применением зондов, коллекторов энергии из почвы и непосредственной передачи в водяную отопительную систему дома.

Воплотить в реальность описываемую технологию может помочь специально предназначенная установка, которая включает геотермальный тепловой обменник, находящийся ниже глубины, на которой промерзает земля, и тепловой насос, действующий подобно холодильнику, но в обратном порядке.

Как действует агрегат

Конструкция «земля-вода», снабжает теплом помещение за счет возобновляемой теплоты, исходящей из почвы, при этом действует такой алгоритм:

  1. Жидкость, которая проходит по геотермальному контуру, берет температуру земли, через насосное устройство передается в тепловой обменник. Здесь происходит отдача теплоты фреону, жидкость охлаждается и возвращается к начальной точке.
  2. Фреон, снабженный энергией, испаряется, становится газовым веществом, отправляется в компрессор, где его температура повышается по причине сжатия, возникает конденсат.
  3. Энергия идет в тепловой носитель, в домашнюю систему отопления, фреон, в свою очередь, становится жидким. Понижается его показатель давления после прохода посредством расширительного клапана системы, хладагент снова направляется в испаритель для следующей порции ресурса.

После такого процесса объем энергии, позаимствованной у земли и отправленной в систему отопления жилого здания, больше чем в четыре раза увеличивает объем электричества, которое пошло на обеспечения нормального функционирования компрессора, насоса блока.

Есть одно дополнительное преимущество: система может функционировать в обратную сторону, иначе говоря, на охлаждение. Однако, эффективность теряется лишь до 20%, что можно считать оправданным, если взять во внимание повышенную греющую способность оснащения.

Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

Предложения по размещению систем

Чтобы организовать систему «земля-вода», употребляют полимерные трубы, особенно прочные, могущие служить на протяжении длительного времени. Они располагаются в горизонтальном порядке, размещаются на дне ямы – что-то подобное обустройству коммуникаций для системы «теплого пола».

В ходе установки берется площадь примерно 25-50 кв. м из расчета на каждый киловатт мощности насоса. Глубина должна составлять ниже предела промерзания, размеры, шаг размещения труб надо определять расчетами, сделанными дополнительно.

Местности с обустроенными на них геотремальными конструкциями «земля-вода», давно не применяют в сельском хозяйстве. Как вариант – разбить на них травяной газон или привлекательную клумбу с цветами.

Монтаж вертикального типа является гораздо труднее, подразумевает вовлечение профессиональных технических устройств. На нужном участке, применяя буровую установку, делают скважину, имеющую глубину от 20 м до 150 м, туда опускается геотермальный зонд, который подсоединяется к насосу, перекачивающему жидкость в отопительную систему дома.

Трубы, исходящие из скважин, направляются в колодец, от которого движутся две линии магистрали, имеющие утеплительное покрытие, к насосу. Диаметр данной магистрали зависит от объема отопляемого помещения, системы.

Так как на большой глубине всегда присутствует более высокая и стойкая температура, из-за воздействия земного ядра, именно вертикальный метод укладки является подходящим. Он показывает повышенный уровень КПД, может надежно функционировать на протяжении множества лет. При этом не наблюдаются сбои и особые поломки.

Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

Вид #2. Специфика насосов «вода-вода»

Геотермальная конструкция применяет в ходе работы энергию от водного источника, что считается вполне возможным по следующим причинам. На глубине температура воды и земли достаточно высокая и целый год присутствуют стабильные показатели.

Не существует особого различия меж тепловым насосом «земля-вода» и «вода-вода» нет. Однако, наименьшие трудовые и денежные затраты нужны для комплекса на основе открытого водоема. Чтобы выполнить качественный монтаж, нет необходимости в осуществлении масштабных буровых мероприятий.

Трубы с тепловым носителем обычным образом обеспечивают тяжелым грузом, ставят в воду и через соединительные коммуникации выполняют подключение к домашнему отоплению. Но подобный вариант возможен лишь тогда, когда земельная территория полностью прилегает к водоему и имеющиеся части коммуникации контролируемы владельцами. Если не существует открытого доступа к водоему, то пользуются потенциалом земляных вод. Конечно, последуют объемные работы с землей, надобность возводить замысловатые конструкции, к примеру, дополнительный колодец, который нужен для сброса воды.

В большинстве ситуаций конструкции «вода-вода» ​обустраивают в местах, где отсутствует возможность подключения главных коммуникаций или применять другие разновидности тепловых носителей.

По мнению опытных мастеров, альтернативная отопительная система данного типа приносит пользу лишь в современных зданиях, обладающих, незначительным показателем тепловых потерь.

Если здание утеплено качественно и надежно, защищено от возможной сырости, сквозняков, проникновения морозного воздуха или возведено с использованием теплоизоляционных продвинутых технологий, то цена отопительной системы заметно понижается по причине имеющейся возможности купить насосное оснащение намного меньшей мощности.

Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

Вид #3. Системы «воздух-вода»

Тепловой насос «воздух-вода» взаимодействует с наиболее доступным и естественным ресурсом – воздухом. Все оснащение работает через испарители, вентиляторы, которые соединены в один комплекс. Самые высокие результаты достигаются в условии температуры -15°C, но если показатели являются наиболее агрессивными, то теряется значительная доля мощности.

Устройство представляет удобство тем, что не потребует от хозяев частных домов присутствия специализированной техники для осуществления монтажных работ и установки. Также не нужна выемка земли, бурение скважин и другой, более трудоемкой деятельности. Выполняется беспрепятственная монтировка, места много не занимается, возможна корректная работа на кровле жилого дома.

Основные достоинства оборудования – это почти бесшумное функционирование, возможность использовать повторно теплоту, выходящую из обогревающегося помещения в виде проработанного газа, воздуха, дыма, воды и пр.

Систему можно обслуживать самостоятельно, для этого нужно:

  • почистить лопасти вентилятора и решетки на установке от различного мусора;
  • смазать компрессор подходящим составом, которые назван в инструкции;
  • сменить масло в узлах и делать это периодически;
  • проверить целостность кабеля питания и трубопровода.

Кроме вышеперечисленных действий производители оборудования рекомендуют контролировать тепловые датчики, которые показывают интенсивность работы блока управления. Они нуждаются в регулярной протирке, выведении пятен от масла, что значительно увеличит срок службы системы, сделает пользование ею простым и удобным.

Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

Создание агрегата собственноручно

Не важно какой именно вид ресурса выбран для снабжения отопления, чтобы система работала нормально, нужен насос, включающий следующие составляющие:

  • компрессорный узел;
  • испаритель, который передает энергию тепловому носителю;
  • клапан, посредством которого хладагент возвращается в испаритель;
  • конденсатор, в котором фреон отдает энергию, затем охлаждается, достигая прежней температуры.

Если есть возможность, то можно купить целостную конструкцию у изготовителя, однако, это будет дорого. Когда отсутствуют лишние финансы, следует сделать тепловой насос собственными руками, употребляя имеющиеся элементы, а если надо, приобрести недостающие части.

Если принято решение самому сделать насос, то следует проверить обязательно состояние проводки в доме и электросчетчик.

Если данные элементы являются старыми и изношенными, надо осмотреть все зоны, найти неисправности, ликвидировать их, прежде чем начнутся работы. При таком подходе можно рассчитывать на отличную работу системы и ничто не потревожит владельцев короткими замыканиями и другими сбоями.

Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

#1. Вариант сборка устройства из холодильника

Чтобы собственноручно собрать тепловой насос, с холодильника следует снять змеевик, чтобы использовать его в качестве конденсатора. Деталь кладут в максимально прочную емкость, которая устойчива к разным температурам, прикрепляют действующий компрессор. Испарителем в данном случае может служить обычная бочка из пластика.

Приготовленные заранее детали соединяют, затем полученный агрегат подключают к системе отопления и начинают эксплуатацию. Если придерживаться всех правил, то работа устройства будет налаженной и сбалансированной.

Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

#2. Насосное устройство из кондиционера

Для делания такого варианта надо модифицировать кондиционер, осуществить перепланировку отдельных узлов. Изначально следует поменять местами блоки – внутренний и наружный.

Испаритель, передающий теплоту, не ставится в качестве дополнения, потому как он присутствует в агрегате, а необходимый конденсатор – в блоке. Тепловым носителем может служит вода и воздух. Если не устраивает этот вид монтажа, то надо поставить конденсатор в резервуар, назначение которого – нормальный тепловой обмен меж ресурсом и тепловым носителем.

Система, в большинстве случаев, имеет четырехходовой клапан, для подобной деятельность обычно нужен специалист, обладающий профессиональными умениями и соответствующим опытом, может осуществлять такие мероприятия.

Третий вариант предполагает полный разбор кондиционера на элементы, потому осуществляется комплектация насоса по обычному плану: испаритель, компрессор, конденсатор. Сделанное устройство соединяют с обогревающим здание оснащением, начинают активное пользование.

Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

Правильный выбор системы

Самое дорогостоящее в монтаже оборудование – это «земля-вода», потому как требуются обширные работы с землей на большой глубине. При этом оборудование должно располагаться вертикально или иметь место свободная территория для укладки горизонтальным способом. Такие условия несколько ограничивают свободное применение системы, понижают ее привлекательность, следовательно, востребованность.

Вариант «вода-вода» также предполагает ограничения: если имеется вблизи водоем, то это позволяет разместить именно в нем систему. Если нет воды рядом, то придется делать скважины, колодцы, что обойдется довольно дорого.

«Воздух-вода» не предполагает особых трудностей с установкой, может нормально функционировать и в многоквартирных зданиях. Но когда зима слишком суровая, температура низкая, понижается эффективность системы, чтобы ее постоянно поддерживать нужен еще энергетический источник, кроме того, что уже есть.

Но надо заметить, что геотермальное отопление​ окупит в результате все затраты, будет вырабатывать ресурс, который даст возможность жильцам наслаждаться приятными, удобными условиями, не тратить много средств на оплату коммунальных услуг.

Самостоятельное проектирование и сборка геотермального насоса

Выводы

Геотермальный насос, обеспечивающий теплом частные дома, является отличным вариантом создания хороших условий для жизни даже в местах, где абсолютно недоступны коммуникационные основные системы и стандартные источники ресурса. Система выбирается в зависимости от территории, на которой расположена недвижимость, и финансового состояния владельцев.

Оцените статью
Добавить комментарий