Геотермална термопомпа за отопление на дома със собствените си ръце: устройство, дизайн, самостоятелно сглобяване

Предимства на термопомпите

Предимствата на отоплителните системи с термопомпи включват:

1. Икономическа ефективност. За сметка на 1 kW електрическа енергия е възможно да се получат 3-4 kW топлинна енергия. Това са средни стойности, тъй като коефициентът на преобразуване на топлината зависи от вида на оборудването и характеристиките на конструкцията.
2. Екологична безопасност. Когато отоплителната система работи, в околната среда не се отделят продукти на горенето или други потенциално опасни вещества. Оборудването е безвредно за озоновия слой. Прилагането му ви позволява да получите топлина без ни най-малка вреда за околната среда.
3. Универсалност на използване. При инсталирането на отоплителни системи, захранвани от традиционни енергийни източници, собственикът на жилище става зависим от монополисти. Слънчевите панели и вятърните турбини не винаги са рентабилни. Но термопомпите могат да се инсталират навсякъде. Основното е да изберете правилния тип система.
4. Многофункционалност. През студения сезон инсталацията отоплява къщата, а през летните горещини може да работи в режим на климатици. Оборудването се използва в системи за БГВ, свързани с контурите на подовото отопление.
5. Безопасност на работата. Термопомпите не се нуждаят от гориво, по време на работата им не се отделят токсични вещества, а граничната температура на възлите на оборудването не надвишава 90 градуса. Тези отоплителни системи не са по-опасни от хладилниците.

Никой уред не е идеален. Термопомпите са надеждни, издръжливи и безопасни, но цената им е пряко свързана с техния капацитет.

Качествено оборудване за цялостно отопление и снабдяване с топла вода на къща от 80 кв.м. ще струва около 8000-10000 евро. Самостоятелно изработените устройства са с ниска мощност и могат да се използват за отопление на отделни помещения или стопански постройки.

Ефективността на инсталацията зависи от топлинните загуби на къщата. Логично е оборудването да се монтира само в сгради, в които е осигурено високо ниво на изолация и топлинните загуби не надвишават 100 W/m2.

Оборудването е надеждно и рядко се поврежда.

Ако е самостоятелно изработен, е важно да се избере качествен компресор, за предпочитане от хладилник или климатик на тестваната марка.

Схема на хидротермално нагряване

Към днешна дата най-разпространени са три коренно различни схеми за организиране на подземно отопление. Общата площ на външния подземен кръг трябва да е 2,5 пъти по-голяма от отопляемата площ на къщата, за да се осигури максимална ефективност на отоплението.

В автономното отопление се използват следните видове геотермално отопление:

1. Подводна опция.
2. Поставяне на хоризонтални кладенци.
3. Монтаж на кладенеца.

Във всеки конкретен случай изборът на един или друг вид геотермално отопление зависи от размера на къщата, финансовите възможности на собственика на жилището и особеностите на района. Подводният вариант може да се използва в случаите, когато наблизо има дълбоки водоеми, които не замръзват на дъното през зимата.

Съществуват няколко вида полагане на такова отопление

Хоризонтално вграждане

Този вид хидротермално отопление включва направата на изкоп в близост до къщата, който е на дълбочина 2 метра от точката на замръзване на почвата. Следователно, за да отоплявате самостоятелна къща с площ от 100 квадратни метра, ще трябва да изкопаете яма с дълбочина над 3 метра и обща площ от 250 квадратни метра.

Ако наличната площ позволява такъв изкоп, хоризонталната инсталация е най-добрият вариант за геотермално отопление на еднофамилна къща. В изкопа се полага тръбна система, по която циркулира незамръзваща отоплителна среда. Външният отоплителен кръг се вкарва в къщата и се свързва с топлообменника.

Предимствата на тази схема на геотермално отопление са нейната ефективност, простота на устройството, намаляване на разходите за инсталиране на външния кръг. В същото време е необходимо да се вземат предвид задължителните изисквания за правилното изчисляване на обема на ямата, която невинаги е възможно да се разположи на малка площ от парцела на стопанството.

Геотермално отопление на къща:

Вариантът с подово покритие

Собствениците на частни къщи, които живеят в близост до езера и реки, често избират подводно геотермално отопление. Външният кръг, разположен на дълбочина повече от 4 метра, трябва да бъде внимателно планиран, за да не може езерото или реката да замръзне до дъното. Подземната и надземната част на веригата, която минава директно от брега на езерото до частната къща, която ще се отоплява, трябва да бъде изолирана, а тръбите под земята се полагат на дълбочина под точката на замръзване.

Използването на подводния вариант опростява изграждането на отоплителната система в частен дом, тъй като не са необходими скъпи и сложни изкопни работи. Външният контур се загрява от топлината на водата, след което загрятата охлаждаща течност се подава към системата, осигурявайки работоспособността на оборудването.

Изграждане на хидротермални кладенци

Извършването на геотермални сондажи за автономно отопление е най-добрият вариант, който позволява на собственика на жилището да намали значително разходите си. Сондажът се пробива на дълбочина 30-50 метра, което повишава ефективността на отоплението, тъй като на по-голяма дълбочина температурата на земята е по-висока, отколкото на самата повърхност.

Пробиването на кладенец е един от най-ефективните методи за инсталиране на такова отопление.

Днес много собственици на жилища, които организират автономна система за геотермално отопление на частна къща, избират варианта за сондиране на кладенци, което значително опростява полагането на веригата. В този случай се осигурява максимална ефективност на използваното оборудване, което позволява да се използват всички възможности на тези съвременни технологии дори при наличие на малка площ на парцела.

Осъществяването на отопление на частни къщи с полагане на външен кръг в дълбоки кладенци позволява да се намалят общите разходи за организиране на автономно отопление в къщата с 20-30%. Благодарение на високата температура на отоплителната среда в дълбокия контур е възможно да се използват малки отоплителни инсталации, което опростява монтажа на оборудването, намалява разходите за него и същевременно осигурява максимален комфорт на живот в частна къща.

1 Принцип на работа

Термопомпата е съвкупност от оборудване, чиято задача е да събира топлинна енергия и да я доставя на потребителя. Източник на топлинна енергия може да бъде всяка среда или тяло с температура над 1 градус. За да се разбере принципът на действие на тези устройства, е необходимо да се запознаете с техните функционални характеристики:

• Устройството не произвежда топлина само по себе си.
• За работата на термопомпата е необходимо електричество.
• Принципът на работа се основава на цикъла на Карно, който се използва във всички хладилни системи.

През последните години технологията за производство на термопомпи се е усъвършенствала значително. Съвременните устройства могат да черпят топлинна енергия от температури на въздуха до -30 градуса по Целзий и от температури на водата и почвата до 2 градуса по Целзий. В цикъла на Карно работната среда е фреон. Това газообразно вещество започва да кипи при отрицателни температури. Хладилният агент се изпарява и кондензира последователно в две топлообменни камери, като по този начин се абсорбира енергия от околната среда. След това го транспортира до потребителя.

Схемата на термопомпата е подобна на тази на климатик, работещ на отопление:

• Докато фреонът е в течно състояние, хладилният агент циркулира през тръбите на топлообменника. Привличайки топлина от околната среда, фреонът кипи и започва да се изпарява.
• След това газът постъпва в компресора, който повишава налягането до необходимата стойност. В резултат на това температурата на кипене на хладилния агент се повишава и веществото кондензира при по-висока температура.
• Преминавайки през вътрешната топлообменна камера, фреонът отдава натрупаната енергия на топлоносителя и преминава отново в течно състояние.
• След това газът влиза в приемника и дросела. Когато налягането на средата се намали, работният цикъл се повтаря.

Геотермално отопление на дома със собствените ви ръце

Инсталирането и пускането в експлоатация на геотермалното отопление е реалистично да се извърши самостоятелно. Въпреки това в процеса могат да възникнат трудности. Това се отнася преди всичко за инсталирането на външната верига в земята. Ето защо, ако не разполагате с необходимите умения, е препоръчително да поверите настройката на системата на професионалисти, които ще направят компетентно изчисление и ще монтират цялата геотермална отоплителна система.

Предварителни изчисления

За да се гарантира, че геотермалното отопление има желания ефект, трябва да се направят изчисления. Те ще ви помогнат да изберете капацитета на помпеното оборудване. Приблизителните стойности за сгради с различни нива на топлоизолация варират. Например, за да отоплявате един квадратен метър, е необходимо:

• без изолация - 120 вата;

• със стандартна топлоизолация: 80 W

• с енергоспестяваща изолация: 40 вата.

За изчисленията ще са ви необходими и данни за топлинните загуби в къщата. Например, ако жилищна сграда с площ 180 кв. м с добра изолация има топлинни загуби от 9 kWh/ден, оборудването трябва да доставя 216 kWh (9 kW x 24 часа). Като се има предвид, че загубите на топлина могат да варират в различни периоди, се допуска отклонение от 10-20%. Така крайният капацитет на помпата на една геотермална отоплителна система трябва да бъде 10,8 kW.

При изчисляването е важно да се вземат предвид някои неща. Те включват температурата на земята на нивото на сондажа

В средния район на Русия тя се поддържа в рамките на +8 ... +10 градуса (на дълбочина 15-20 метра). Ако външният отоплителен кръг е разположен хоризонтално, се взема предвид мощност от 50 kW на метър. Точните стойности зависят от геоложките условия (влажност, наличие на подземни води). Различните почви дават различни стойности:

• Сух субстрат - 25W/m;

• Влажен субстрат - 45-55 W/m;

• Твърди скали - 85 W/m;

• Наличие на подпочвени води - 110 W/m.

Как е инсталирана отоплителната система

Системите за водно отопление са рядкост; най-търсено е геотермалното отопление чрез почвата. Затова първата стъпка е пробиването на кладенец или изкопаването на яма. Разкопките се извършват на дълбочина между 20 и 100 метра с помощта на специално оборудване. Дъното на изкопа се засипва с пясък. След това в подготвената яма или траншея се поставят пластмасови тръби, издържащи на налягане от около 6 бара. Тези тръби ще действат като сонди.

При монтажа се използват тръбни снопове от три или четири линии, като крайните секции се свързват във формата на буквата "U". Външният контур може да бъде закупен като сглобяем или да се сглоби сам.

Когато най-трудната част от монтажа на геотермалната отоплителна система е завършена, може да се свърже помпата. Окабеляването в този случай е подобно на окабеляването на конвенционална отоплителна система.

Как работи устройството

Тези, които са се сблъсквали с рентабилното отопление, са запознати с наименованието "термопомпа". Особено в комбинация с термини като "подземна вода", "вода-вода", "вода-въздух" и др. Такъв термопомпа с устройство Frenette на практика нямат нищо общо - освен името и крайния резултат, който е топлинна енергия, използвана в крайна сметка за отопление.

Термопомпите, базирани на принципа на Карно, са много популярни като икономически ефективен начин за организиране на отоплението и като екологична система. Работата на този комплекс от устройства е свързана с натрупването на нископотенциална енергия, съдържаща се в природните ресурси (земя, вода, въздух), и превръщането ѝ в топлинна енергия с висок потенциал. Изобретението на Юджийн Френет е проектирано и работи по съвсем различен начин.

Галерия с изображения
Снимка от
Системата за генериране на топлина, разработена от E. Frenette не може да бъде класифициран еднозначно като термопомпа. По отношение на дизайна и технологията, това е нагревател

Устройството не използва гео- или слънчева енергия при работата си. Маслото за пренос на топлина в помпата се нагрява от силата на триене, създавана от въртящите се метални дискове.

Работният елемент на помпата е пълният с масло цилиндър, в който се намира оста на въртене. Представлява стоманен прът с успоредни дискове на всеки 6 cm.

Центробежната сила изтласква нагрятата среда в намотката, която е свързана с устройството. Нагрятата топлинна течност излиза от устройството в най-високата точка на връзката. Охладеният топлинен флуид се връща обратно отдолу

Връщането на свежото масло преминава обратно през серпентината на дъното, а охладеният топлоносител се връща на дъното. Термопомпа Frenette

Загряване на устройството по време на работа

Основни структурни компоненти

Действителни размери на един от моделите

Този уред се основава на използването на топлинна енергия, генерирана от триенето. Той се основава на метални повърхности, които не са разположени близо една до друга, а на определено разстояние. Пространството между тях е запълнено с течност. Частите се въртят една срещу друга с помощта на електрически двигател, а течността в корпуса, която е в контакт с въртящите се елементи, се нагрява.

Получената топлина може да се използва за загряване на топлоносителя. Някои източници препоръчват тази течност да се използва директно за отоплителната система. Най-често нормален радиатор се свързва с домашна помпа Frenette. Експертите препоръчват за отоплителна течност да се използва масло, а не вода.

По време на работа на помпата тази охлаждаща течност се нагрява много силно. При тези условия водата може да кипне. Горещата пара в затворено пространство създава прекомерно налягане и това обикновено води до спукване на тръби или кожуси. Много по-безопасно е да се използва масло, тъй като температурата му на кипене е много по-висока.

За направата на термопомпа Frenette се нуждаете от двигател, радиатор, няколко тръби, стоманен вентил, стоманени дискове, метален или пластмасов прът, метален цилиндър и комплект гаечни ключове (+)

Съществува общоприетото мнение, че такъв генератор на топлина има коефициент на полезно действие над 100% и дори може да достигне 1000%. От гледна точка на физиката и математиката това твърдение не е правилно. Ефективността отразява загубите на енергия, изразходвани не за отопление, а за действителната работа на уреда. Феноменалните твърдения за невероятно висока ефективност на помпата Fresnett по-скоро отразяват нейната ефективност, която наистина е впечатляваща.

Разходите за енергия за работата на устройството са незначителни, но количеството генерирана топлина е доста осезаемо. Загряването на топлоносителя до същата температура с нагревателен елемент например би изисквало значително повече електроенергия, може би десетки пъти повече. Битовият отоплителен уред с това количество електроенергия дори не се нагрява.

Защо такива уреди не са инсталирани във всички жилищни и промишлени сгради? Причините може да са различни. Водата е много по-лесен и удобен топлоносител от маслото. Тя не се нагрява до толкова високи температури и е по-лесно да се почисти от течове на вода, отколкото от разливи на масло.

Друга причина би могла да бъде, че по времето, когато е изобретена помпата Frenette, централизираната отоплителна система вече е била въведена и е функционирала успешно. Заместването му с топлинни генератори би било твърде скъпо и неудобно, така че дори не е било сериозно обмисляно. Както се казва, най-доброто е враг на доброто.

Как работят термопомпите

Принципът на домашния отоплителен уред се основава на факта, че дадено вещество (охлаждащият агент) може да отдава или приема топлинна енергия в процеса на промяна на състоянието. Тази идея е в основата на функционирането на хладилника (при което задната част на уреда е гореща).

Термопомпата за отопление функционира по следния начин:

1. Постъпващият агент се охлажда с 5 градуса в изпарителното отделение въз основа на енергията от нагревателната среда.
2. Охладеният агент постъпва в компресора, който го компресира и загрява в резултат на своята работа.
3. Вече горещият газ влиза в отделението за топлообмен, където отдава собствената си топлина на отоплителната система.
4. Кондензираният хладилен агент се връща в началната точка на цикъла.

Устройството

Термопомпата за отопление на дома се състои от няколко основни елемента:

• Веригата с отоплителната среда, която пренася енергията от източника на топлина;
• кръг с фреон, който периодично се изпарява, отнемайки топлинна енергия от първия кръг, и се утаява отново като кондензат, предавайки топлина на третия кръг;
• верига, в която циркулира флуид, който е топлоносител за отопление.

Използването на термопомпа за отопление на дома е изгодно от финансова гледна точка. Причината за това е, че устройството не изисква голяма мощност (съответно консумацията на електроенергия не е по-висока от тази на стандартен домакински уред), но произвежда 4 пъти повече топлина в сравнение с консумираната електроенергия.

Също така не е необходимо да се създава отделна кабелна линия за свързване на помпата.

Предимства и недостатъци

Преди да решите дали да използвате термопомпа, трябва да знаете какви са предимствата и недостатъците. Основните предимства на термопомпата са

• Ниска консумация на електроенергия за отопление на къщата;
• не се изисква редовна проверка или поддръжка, което прави разходите за експлоатация на термопомпата за отопление възможно най-ниски;
• Термопомпата може да се монтира на всяко място. Помпата може да работи с източници на топлинна енергия като въздух, почва и вода. Ето защо е възможно да го инсталирате практически на всяко място, където планирате да построите къща. А ако сте далеч от газопреносната мрежа, устройството е най-подходящият метод за отопление. Дори ако няма електричество, компресорът може да се задвижва с бензин или дизел;
• Къщата се отоплява автоматично. Не е необходимо да се добавя гориво или да се извършват други манипулации, както е в случая с котелната система;
• Не се замърсява околната среда с вредни газове и вещества. Всички използвани охлаждащи агенти са напълно безопасни и щадящи околната среда;
• противопожарна безопасност. Жителите никога не са изложени на риск от експлозия или повреда поради прегряване на термопомпата;
• възможност за работа дори при студени зимни условия (до -15 градуса);
• Една качествена термопомпа за отопление на дома може да служи до 50 години. Подмяната на компресора се налага само веднъж на 20 години.

Вижте плюсовете и минусите на видеото

Както всяко устройство, термопомпите имат някои недостатъци:

1. Ако температурата на околната среда падне под 15 градуса, помпата няма да може да работи. В този случай е необходимо да се инсталира втори източник на топлина. При много ниски стойности на температурата се включва котелът, генераторът или електрическият нагревател;
2. Цената на оборудването е висока. Той ще струва около 350 000-700 000 рубли, като същата сума ще трябва да се похарчи за изграждане на геотермалната централа и инсталиране на устройството. Допълнителни монтажни дейности не са необходими само за термопомпа, която използва въздух като източник на топлина;
3. Термопомпата е най-добре да се инсталира в комбинация с подово отопление или вентилаторни конвектори, но в по-стари сгради това би изисквало препроектиране и евентуално дори основен ремонт, което би изисквало допълнително време и разходи. Ако къщата е построена от нулата, това не е проблем;
4. Когато термопомпата работи, температурата на земята около тръбата на термопомпата се понижава. Това води до смъртта на някои микроорганизми, участващи във функционирането на околната среда. Поради това все още има известно увреждане на околната среда, но то е много по-малко от това, причинено от добива на газ или нефт.

Предимства на геотермалната отоплителна система

Геотермалните отоплителни системи имат няколко предимства:

• Отдадената топлинна енергия е няколко пъти по-голяма от консумацията на електроенергия, необходима на помпата.
• По-екологични от другите отоплителни системи, тъй като геотермалните отоплителни системи не отделят вредни емисии.
• За функционирането на геотермалната система не са необходими гориво или допълнителни химикали. Затова тя е безопасна за собствениците и заобикалящата ги среда.
• При функционирането на такова отопление не съществува риск от експлозия или пожар.
• Ако отоплителната система е правилно инсталирана, тя ще работи поне 30 години без поддръжка.

Изграждане на геотермални системи

Изграждане на геотермални системи

Още от името става ясно, че този вид отопление се основава на използването на енергия от земята. Напомня на климатици или хладилници.

Основният елемент е термопомпа, свързана към два кръга.

1. Вътрешният кръг се отнася до отоплителната система, с която сме свикнали; той се състои от радиатори и тръбопроводи.
2. Външният представлява много голям топлообменник, монтиран под земята или във воден басейн. Топлоносителят в топлообменника (който може да бъде обикновена вода или антифриз) се изпраща при температурата на околната среда към термопомпата, откъдето тя предава натрупаната топлина към вътрешната верига. По този начин се отопляват радиаторите в къщата.

Основният елемент на системата е термопомпата - устройство, което не заема повече място от газова печка. Производителността на термопомпата е доста висока: за всеки киловат използвана енергия тя произвежда до пет киловата топлина.

Схема на работа на термопомпата

Няма съмнение, че геотермалното отопление е най-трудоемкото и скъпоструващо. По-голямата част от средствата ще бъдат изразходвани за изкопни работи и свързаните с тях апарати, включително термопомпата. И много хора се чудят дали е възможно да спестят пари и да си направят, например, домашна термопомпа. За да разберете това, трябва да разберете видовете и характеристиките на оборудването.

Самостоятелно инсталиране на геотермално отопление

Веднага ще отбележим такава особеност: тези, които се осмелят да оборудват отоплението с топлина от земята, ще трябва да инвестират огромна сума пари веднъж. Разбира се, с времето тези разходи ще бъдат възстановени, защото ние не строим къщи за себе си за година или две. Освен това цената на газа и електроенергията се повишава всяка година, а с геотермалната система няма да знаете какви са тези ценови скокове.

В тази система обаче по-голямата част от него ще бъде скрита под земята. Отоплението със земна енергия се състои в наличието на кладенец и топлообменник. Необходимо е само да поставите в жилището устройство, което ще генерира топлина - обикновено то не заема много място.

Как работи термопомпата

С помощта на такова устройство потребителят ще може да регулира температурата и да подава топлинна енергия. Монтажът на самата отоплителна система в жилището се извършва както обикновено - с разклонени тръбопроводи и радиатори. Ако имате частна къща или самата сграда е малка, в този случай генераторната система се извежда в отделна стая или в мазето.

Принцип на действие на термопомпите

Струва си да се отбележи, че почти всяка среда притежава топлинна енергия. Защо да не използвате възможната топлина за отопление на къщата? Термопомпата ще помогне за това.

Принципът на работа на термопомпата е следният: топлината се предава на топлоносителя от източника на енергия с нисък потенциал. На практика тя работи по следния начин.

Топлоносителят преминава през тръби, които са заровени например в земята. След това топлоносителят постъпва в топлообменника, където събраната топлинна енергия се предава на втория кръг. Хладилният агент, който се намира във външния кръг, се нагрява и се превръща в газ. След това газообразният хладилен агент преминава в компресора, където се компресира. Това води до още по-голямо нагряване на хладилния агент. Горещият газ отива в кондензатора и там топлината се предава на отоплителния агент, който вече отоплява самата къща.

Геотермално отопление на дома: принцип на действие

Хладилните системи се основават на същия принцип. Това означава, че хладилните системи могат да се използват и за охлаждане на въздуха в помещенията.

Видове термопомпи

Съществуват няколко вида термопомпи. Но най-често устройствата се класифицират според естеството на топлоносителя във външната верига.

Устройствата могат да черпят енергия от

• вода,
• земята,
• въздух.

Получената в резултат на това енергия в къщата може да се използва за отопление на помещенията, за подгряване на вода. Ето защо съществуват няколко вида термопомпи.

Термопомпи: земя-вода

Най-добрата алтернатива за алтернативно отопление е получаването на топлинна енергия от земята. Още на дълбочина шест метра земята има постоянна и непроменлива температура. Като нагревателна среда в тръбите се използва специална течност. Външният кръг на системата е изработен от пластмасови тръби. Тръбите в земята могат да се поставят вертикално или хоризонтално. Ако тръбите са разположени хоризонтално, трябва да се осигури по-голяма повърхност. Когато тръбите са разположени хоризонтално, не е възможно земята да се използва за земеделски цели. Могат да се засаждат само тревни площи или едногодишни растения.

За да се положат тръбите вертикално в земята, трябва да се направят няколко сондажа на дълбочина до 150 метра. Това би било ефективна геотермална помпа, тъй като температурата на голяма дълбочина в близост до земята е висока. За предаване на топлината се използват дълбоки сонди.

Тип помпа вода-вода

Топлина може да се получи и от вода, която се намира дълбоко под земята. Могат да се използват езера, подпочвени води или отпадъчни води.

Струва си да се отбележи, че между двете системи няма съществени разлики. Най-малките разходи са необходими, когато се създава система за получаване на топлина от воден басейн. Тръбите се пълнят с топлоносител и се потапят във вода. За термопомпена система за подпочвени води е необходим по-сложен дизайн.

Помпи въздух-вода

Възможно е също така да се събира топлина от въздуха, но в региони с много студени зими тази система не е ефективна. Инсталацията обаче е много проста. Необходимо е само да изберете и инсталирате правилното устройство.

Малко повече за принципа на действие на геотермалните помпи

Използването на термопомпи за отопление е много изгодно. Къщите с повече от 400 квадратни метра жилищна площ бързо ще си възвърнат разходите за системата. Но ако къщата ви не е много голяма, можете да направите отоплителна система със собствените си ръце.

Първо трябва да си купите компресор. Достатъчно е устройство, оборудвано с обикновен климатик. Монтира се на стената. Кондензаторът може да бъде изработен самостоятелно. Трябва да направите намотка от медни тръби. Той е поставен в пластмасов корпус. Изпарителят също е монтиран на стената. Запояването, пълненето с фреон и други подобни дейности трябва да се извършват само от професионалист. Неправилното боравене няма да доведе до добър резултат. Не само това, но може и да се нараните.

Преди да пуснете термопомпата в експлоатация, трябва да проверите състоянието на електрическата система на къщата. Мощността на измервателния уред трябва да е 40 ампера.

Домашна геотермална термопомпа

Трябва да се отбележи, че самостоятелно направената термопомпа не винаги оправдава очакванията. Причината за това е липсата на правилни топлинни изчисления. Системата е с малък капацитет и разходите за поддръжка се увеличават

Ето защо е важно да се извършват точни изчисления.

Възможности за инсталиране на геотермално отопление

Как да накараме външната верига да работи

За да се възползвате максимално от енергията на земята за отопление на дома си, трябва да изберете правилната схема на външния кръг. По принцип източникът на топлинна енергия може да бъде всякаква среда - подземна, водна или въздушна.

Но е важно да се вземат предвид сезонните колебания на метеорологичните условия, както е посочено по-горе.

Понастоящем съществуват два вида системи, които ефективно се използват за отопление на къщи с топлина от земята - хоризонтални и вертикални. Ключов фактор при избора е размерът на парцела. От това зависи разположението на тръбите за отопление на къщата със земна енергия.

Освен това се вземат предвид и такива фактори:

• Състав на почвата. В скалиста и глинеста почва е трудно да се направят вертикални шахти за полагане на мрежата;
• Нивото на замръзване на почвата. Той ще определи оптималната дълбочина на тръбите;
• Местоположението на подземните води. Колкото по-високи са те, толкова по-добре за геотермалното отопление. В този случай температурата ще се увеличава с увеличаване на дълбочината, което е оптималното условие за отопление със земна енергия.

Важно е също така да се има предвид възможността за обратен трансфер на енергия през лятото. В този случай отоплението на самостоятелна къща от земята няма да работи и излишната топлина ще се предава от къщата към земята. Всички хладилни системи работят на един и същ принцип. Това обаче изисква инсталирането на допълнително оборудване.

Хоризонтално разположение на геотермалното отопление

Хоризонтално разположение на външните тръби

Най-разпространеният начин за монтаж на външни тръби. Той е удобен поради простотата на монтажа и възможността за сравнително бърза подмяна на дефектни участъци от тръбите.

За този тип инсталация се използва система от колектори. За тази цел се правят няколко вериги на минимално разстояние от 0,3 m една от друга. Те са свързани посредством колектор, който пренася топлоносителя към термопомпата. Това ще гарантира, че в отоплителната система ще се подава възможно най-много енергия от топлината на земята.

Въпреки това трябва да се вземат предвид редица важни нюанси:

• Размерът на градинския парцел е голям. За къща с площ около 150 m² това трябва да е поне 300 m²;
• Тръбите трябва да се монтират на дълбочина под нивото на замръзване на почвата;
• Възможността за преместване на почвата по време на пролетните наводнения увеличава вероятността от изместване на тръбите.

Решаващото предимство на хоризонталното наземно отопление е, че то може да се инсталира самостоятелно. В повечето случаи това не изисква използването на специализирани машини.

Вертикална схема за геотермално отопление

Вертикална геотермална система

Това е по-трудоемък начин за отопление на самостоятелна къща от земята. Тръбите се поставят вертикално, в специални кладенци.

Важно е да се знае, че тази схема е много по-ефективна от вертикалната.

Основното му предимство е повишаването на степента на загряване на водата във външния кръг. Това означава, че колкото по-дълбоко са разположени тръбите в системата, толкова повече топлина от земята е на разположение за отопление на къщата. Друг фактор е малкият размер на парцела. В някои случаи външният геотермален отоплителен кръг се изгражда преди построяването на къщата в непосредствена близост до основите.

Какви трудности могат да възникнат при получаването на енергия от земята за отопление на къща по тази схема?

• Количествено към качествено. При вертикално разположение дължината на линиите е значително по-голяма. Тя се компенсира от по-високата температура на земята. За целта е необходимо да се направят сондажи с дълбочина до 50 метра, което е трудоемка работа;
• Състав на почвата. За скалиста почва трябва да се използват специални сондажни машини. При глинеста почва се монтира защитна обвивка от армиран бетон или дебелостенна пластмаса, за да се предотврати срутването на сондажа;
• Ако възникне неизправност или загуба на плътност, процесът на ремонт се усложнява. В този случай отоплението на къщата може да бъде прекъснато за дълго време поради топлинната енергия от земята.

Но въпреки високите първоначални разходи и трудоемкостта на монтажа, вертикалното разположение на линиите е оптимално. Експертите съветват да се използва точно тази схема на монтаж.