Bomba de calor geotèrmica de bricolatge per a la calefacció de la llar: dispositiu, disseny, automuntatge

Avantatges de les bombes de calor

Els avantatges dels sistemes de calefacció amb bombes de calor inclouen els següents:

1. Eficiència econòmica. Amb el cost d'1 kW d'energia elèctrica, podeu obtenir 3-4 kW de calor. Aquests són indicadors mitjans, perquè. el coeficient de conversió de calor depèn del tipus d'equip i de les característiques del disseny.
2. Seguretat ambiental.Durant el funcionament de la instal·lació tèrmica, els productes de combustió o altres substàncies potencialment perilloses no entren al medi. L'equip és segur per a l'ozó. El seu ús permet obtenir calor sense el més mínim dany al medi ambient.
3. Versatilitat d'aplicació. Quan s'instal·len sistemes de calefacció alimentats amb fonts d'energia tradicionals, el propietari de la casa passa a dependre dels monopolistes. Els panells solars i les turbines eòliques no sempre són rendibles. Però les bombes de calor es poden instal·lar a qualsevol lloc. El més important és triar el tipus de sistema adequat.
4. Multifuncionalitat. En època de fred, les instal·lacions escalfen la casa, i a l'estiu poden funcionar en mode d'aire condicionat. L'equip s'utilitza en sistemes d'aigua calenta, connectats als contorns de la calefacció per terra radiant.
5. Seguretat operativa. Les bombes de calor no requereixen combustible, no emeten substàncies tòxiques durant el seu funcionament i la temperatura màxima de les unitats de l'equip no supera els 90 graus. Aquests sistemes de calefacció no són més perillosos que les neveres.

No hi ha dispositius ideals. Les bombes de calor són fiables, duradores i segures, però el seu cost depèn directament de la potència.

Equipament d'alta qualitat per a la calefacció i el subministrament d'aigua calenta d'una casa de 80 m². costarà uns 8000-10000 euros. Els productes casolans són de baix consum, es poden utilitzar per escalfar habitacions individuals o safareigs.

L'eficiència de la instal·lació depèn de la pèrdua de calor de la casa. Té sentit instal·lar l'equip només en aquells edificis on es proporcioni un alt nivell d'aïllament i les taxes de pèrdua de calor no superin els 100 W / m2.

L'equip és fiable i rarament s'avaria

Si és casolà, és important triar un compressor d'alta qualitat, el millor de tot: d'una nevera o aire condicionat d'una marca provada.

Esquema d'execució de la calefacció hidrotermal

Fins ara, els més estesos són tres esquemes fonamentalment diferents per organitzar la calefacció subterrània. Per garantir la màxima eficiència de calefacció de la casa, la superfície total del circuit subterrani extern hauria de ser 2,5 vegades la superfície climatitzada de l'edifici residencial.

En la calefacció autònoma s'utilitzen els següents tipus de calefacció geotèrmica:

1. Opció submarina.
2. Marcador horitzontal.
3. Construcció de pous.

En cada cas, l'elecció d'un o altre tipus de calefacció geotèrmica dependrà de l'àrea de la casa, de les capacitats financeres del propietari i de les característiques de la zona. L'opció submarina es pot utilitzar en els casos en què hi hagi masses d'aigua profundes a prop que no es congelin fins al fons a la temporada d'hivern.

Hi ha diversos tipus de col·locació d'aquest tipus de calefacció

Marcador horitzontal

Aquesta opció de calefacció hidrotèrmica implica l'execució d'una fossa de fonamentació prop de la casa, la profunditat de la qual serà 2 metres més profunda que el punt de congelació del sòl. En conseqüència, per escalfar una casa privada amb una superfície de 100 metres quadrats, caldrà cavar una fossa amb una profunditat de més de 3 metres i una superfície total de 250 metres quadrats.

Si l'àrea disponible del lloc permet fer aquesta fossa de fonamentació, la col·locació horitzontal serà la millor opció per a la calefacció geotèrmica d'una casa privada. A l'interior de la fossa es col·loca un sistema de canonades per on circula un refrigerant no congelant. El circuit de calefacció exterior es condueix a la casa i es connecta a l'intercanviador de calor.

Entre els avantatges d'aquest esquema per a la implementació de la calefacció geotèrmica, s'acostuma a destacar la seva eficiència, facilitat d'ordenació i reducció del cost d'instal·lació d'un circuit extern. Al mateix temps, cal tenir en compte els requisits obligatoris per al càlcul correcte del volum de la fossa, que no sempre és possible col·locar en un petit terreny.

Calefacció geotèrmica de la llar:

Opció submarina

Els propietaris de cases particulars que viuen a prop de llacs i rius solen triar l'opció de la calefacció hidrotermal mitjançant una opció submarina. Només cal pensar en la ubicació del contorn exterior, que es troba a una profunditat de més de 4 metres, la qual cosa exclou la possibilitat de congelació del llac o el riu fins al fons. La part subterrània i sobre el terra del circuit, que va directament des de la vora del llac fins a la casa privada climatitzada, està necessàriament aïllada i les canonades es col·loquen sota terra a una profunditat per sota del punt de congelació del sòl.

L'ús de l'opció submarina permet simplificar la disposició del sistema de calefacció d'una casa privada, ja que no cal fer moviments de terra costosos i complexos. El circuit extern s'escalfarà amb la calor de l'aigua, després de la qual cosa es subministra el refrigerant escalfat al sistema, assegurant l'operativitat de l'equip.

Execució de pous hidrotermals

La implementació de pous geotèrmics per a l'organització de la calefacció autònoma és la millor opció, que pot reduir significativament els costos del propietari. El pou es perfora a una profunditat de 30-50 metres, la qual cosa augmenta l'eficiència de la calefacció, ja que a grans profunditats la temperatura de la terra serà més alta que a la pròpia superfície.

Perforar un pou és un dels mètodes més eficaços per instal·lar aquesta calefacció.

Avui dia, molts propietaris, que equipen un sistema de calefacció geotèrmica autònom per a una casa privada, trien l'opció de perforar pous, cosa que simplifica molt la col·locació del circuit. En aquest cas, s'assegura la màxima eficiència de l'equip utilitzat, la qual cosa us permet utilitzar totes les possibilitats d'aquestes tecnologies modernes fins i tot en presència d'una petita àrea.

La implementació de la calefacció d'una casa privada amb la col·locació d'un circuit extern en pous profunds permet reduir el cost total d'organitzar la calefacció autònoma en una casa en un 20-30%. A causa de l'alta temperatura de calefacció del refrigerant al circuit profund, és possible utilitzar instal·lacions de calefacció de petita capacitat, que simplifica la instal·lació d'equips, redueix el seu cost, alhora que ofereix la màxima comoditat per viure en una casa privada.

1 Com funciona

Una bomba de calor és un conjunt d'equips la tasca dels quals és recollir energia tèrmica i lliurar-la al consumidor. La font d'energia tèrmica pot ser qualsevol medi o cos amb una temperatura superior a 1 grau. Per entendre millor el principi de funcionament d'aquests dispositius, hauríeu de familiaritzar-vos amb les seves característiques funcionals:

• La unitat no produeix energia tèrmica per si sola.
• La bomba de calor necessita electricitat per funcionar.
• El principi de funcionament del dispositiu es basa en el cicle Carnot, que s'utilitza en totes les unitats de refrigeració.

Recentment, la tecnologia de fabricació de bombes de calor ha millorat significativament.Les unitats modernes poden prendre energia tèrmica de l'aire amb una temperatura de fins a -30 graus, així com l'aigua i el sòl, fins a 2 graus. El freó és el fluid de treball del cicle de Carnot. Aquesta substància gasosa comença a bullir a temperatures sota zero. El refrigerant s'evapora i es condensa seqüencialment en dues cambres d'intercanvi de calor, alhora que absorbeix energia del medi ambient. Després el transporta al consumidor.

L'esquema d'una bomba de calor és similar al principi de funcionament d'un aire condicionat que treballa per a la calefacció:

• Mentre el freó es troba en estat líquid, el refrigerant circula per les canonades de l'intercanviador de calor. Prenent l'energia tèrmica del medi ambient, el freó bull i comença a evaporar-se.
• Aleshores, el gas entra al compressor, que augmenta la pressió fins al valor desitjat. Com a resultat, el punt d'ebullició del refrigerant augmenta i la substància es condensa a una temperatura més alta.
• En passar per la cambra d'intercanvi de calor interna, el freó emet l'energia acumulada al refrigerant i torna a passar a l'estat líquid.
• Després d'això, el gas entra al receptor i l'accelerador. Quan la pressió de la substància es redueix, el cicle de treball es repeteix.

Calefacció geotèrmica a casa teva

És molt possible muntar i posar en funcionament la calefacció geotèrmica pel vostre compte. Tanmateix, poden sorgir dificultats en el curs del treball. En primer lloc, es refereix a la instal·lació d'un circuit extern a terra. Per tant, en absència de les habilitats necessàries, es recomana confiar l'ajust del sistema a professionals que faran un càlcul competent i muntaran tot el sistema de calefacció geotèrmica.

Càlculs previs

Perquè la calefacció geotèrmica produeixi l'efecte previst, cal fer càlculs. T'ajudaran a triar la potència de l'equip de bombeig. Les xifres aproximades d'edificis amb diferents nivells d'aïllament tèrmic són diferents. Per tant, per escalfar un metre quadrat necessitareu:

• sense aïllament tèrmic - 120 W;

• amb aïllament tèrmic convencional - 80 W;

• amb aïllament d'estalvi d'energia - 40 watts.

Per als càlculs, també necessitareu números que determinen la pèrdua de calor a la casa. Per exemple, si es tracta d'un edifici residencial amb una superfície de 180 metres quadrats. comptadors amb aïllament tèrmic d'alta qualitat, la pèrdua de calor és de 9 kW / dia, llavors l'equip ha de proporcionar una potència de 216 kWh (9 kW x 24 hores). Tenint en compte que les pèrdues de calor poden diferir en diferents moments, es fa un recàrrec del 10 al 20%. Així, la potència final de la bomba del sistema de calefacció geotèrmica hauria de ser de 10,8 kW.

A l'hora de calcular, és important tenir en compte alguns punts. Aquests inclouen la temperatura del sòl al nivell del pou

Al centre de Rússia, es manté a + 8 ... + 10 graus (a una profunditat de 15-20 metres). Amb una disposició horitzontal del circuit extern del sistema de calefacció, es té en compte una potència de 50 kW per metre. Les xifres exactes depenen de les condicions geològiques (humitat, presència d'aigües subterrànies). Els diferents sòls donen diferents indicadors:

• Sòl sec - 25 W / m;

• Substrat humit - 45-55 W / m;

• Roques dures - 85 W / m;

• La presència d'aigües subterrànies - 110 W / m.

Com és la instal·lació del sistema de calefacció

Els sistemes d'aigua són una raresa, la calefacció geotèrmica a través del sòl és la més demandada. Per tant, la primera etapa del treball s'associa amb la perforació de pous o l'excavació d'un pou.Els rebaixats es fan a una profunditat de 20 a 100 metres, utilitzant equips especials. El fons de la fossa està cobert de sorra. A més, es col·loquen tubs de plàstic a les escombraries o rases acabades, que són capaços de suportar una pressió d'uns 6 bar. Aquestes canonades actuaran com a sondes.

Durant la instal·lació, s'utilitzen canonades de tres o quatre línies, mentre que les seccions de vora es connecten en forma de lletra "U". El contorn exterior es pot comprar ja fet o muntat de manera independent.

Quan s'ha completat la part més difícil del treball d'instal·lació d'un sistema de calefacció geotèrmica, comencen a connectar la bomba. El cablejat amb aquest mètode és similar al cablejat d'un sistema de calefacció tradicional.

El principi de funcionament del dispositiu

Aquells que entren en contacte amb els problemes de la calefacció rendible, el nom "bomba de calor" és ben conegut. Especialment en combinació amb termes com "aigua-terrestre", "aigua-aigua", "aigua-aire", etc. Tal bomba de calor amb dispositiu Frenett pràcticament no té res en comú, excepte potser el nom i el resultat final en forma d'energia tèrmica, que finalment s'utilitza per a la calefacció.

Les bombes de calor que funcionen segons el principi de Carnot són molt populars tant com a forma rendible d'organitzar la calefacció com com a sistema respectuós amb el medi ambient. El funcionament d'aquest complex de dispositius està associat a l'acumulació d'energia de baix potencial continguda en els recursos naturals (terra, aigua, aire) i la seva conversió en energia tèrmica amb un alt potencial. La invenció d'Eugene Frenette està ordenada i funciona d'una manera completament diferent.

Galeria d'imatges
Foto de
El sistema de generació de calor desenvolupat per E. Frenette no es pot atribuir incondicionalment a la classe de bombes de calor.Segons el disseny i les característiques tecnològiques, es tracta d'un escalfador

La unitat no utilitza fonts d'energia geo- o solar en el seu treball. El refrigerant d'oli que hi ha al seu interior s'escalfa per la força de fricció creada pels discos metàl·lics giratoris.

El cos de treball de la bomba és un cilindre ple d'oli, dins del qual es troba l'eix de rotació. Es tracta d'una vareta d'acer equipada amb discos paral·lels separats aproximadament 6 cm.

La força centrífuga empeny el refrigerant escalfat a la bobina connectada al dispositiu. L'oli escalfat surt de l'instrument pel punt de connexió superior. El refrigerant refrigerat es retorna des de baix

Aparença Bomba de calor Frenette

Escalfament del dispositiu durant el funcionament

Components estructurals principals

Les dimensions reals d'un dels models

El principi de funcionament d'aquest dispositiu es basa en l'ús de l'energia tèrmica, que s'allibera durant la fricció. El disseny es basa en superfícies metàl·liques situades no a prop les unes de les altres, sinó a certa distància. L'espai entre ells s'omple de líquid. Les parts del dispositiu giren entre si amb l'ajuda d'un motor elèctric, el líquid dins de la caixa i en contacte amb els elements giratoris s'escalfa.

La calor resultant es pot utilitzar per escalfar el refrigerant. Algunes fonts recomanen utilitzar aquest fluid directament per al sistema de calefacció. Molt sovint, un radiador convencional està connectat a una bomba Frenett casolana. Com a fluid de calefacció, els experts recomanen fer servir oli, no aigua.

Durant el funcionament de la bomba, aquest refrigerant tendeix a escalfar-se molt fortament.L'aigua en aquestes condicions pot simplement bullir. El vapor calent en un espai reduït crea un excés de pressió, i això sol provocar la ruptura de canonades o una carcassa. És molt més segur utilitzar oli en aquesta situació, ja que el seu punt d'ebullició és molt més alt.

Per fer una bomba de calor Frenette, necessitareu un motor, un radiador, diverses canonades, una vàlvula de papallona d'acer, discos d'acer, una vareta de metall o plàstic, un cilindre metàl·lic i un kit de femelles (+)

Hi ha l'opinió que l'eficiència d'aquest generador de calor supera el 100% i fins i tot pot ser del 1000%. Des del punt de vista de la física i les matemàtiques, aquesta no és una afirmació del tot correcta. L'eficiència reflecteix les pèrdues d'energia gastades no en la calefacció, sinó en el funcionament real del dispositiu. Més aviat, les afirmacions fenomenals sobre l'eficiència increïblement alta de la bomba Frenette reflecteixen la seva eficiència, que és realment impressionant.

El cost de l'electricitat per al funcionament del dispositiu és insignificant, però la quantitat de calor rebuda com a resultat és molt notable. Escalfar el refrigerant a les mateixes temperatures amb l'ajuda d'un element de calefacció, per exemple, requeriria una quantitat molt més gran d'electricitat, potser deu vegades més. Un escalfador domèstic amb aquest consum d'electricitat ni tan sols s'escalfaria.

Per què no tots els locals residencials i industrials estan equipats amb aquests dispositius? Els motius poden ser diferents. Tot i així, l'aigua és un refrigerant més senzill i convenient que l'oli. No s'escalfa a temperatures tan altes, i és més fàcil netejar les conseqüències de les fuites d'aigua que netejar l'oli vessat.

Un altre motiu pot ser que quan es va inventar la bomba Frenette, ja existia un sistema de calefacció centralitzada i funcionava amb èxit.El seu desmantellament per substituir-lo per generadors de calor seria massa car i suposaria moltes molèsties, de manera que ningú ni tan sols es va plantejar seriosament aquesta opció. Com diuen, el millor és l'enemic del bo.

Principi de funcionament de les bombes de calor

El principi de funcionament d'un dispositiu per escalfar una casa es basa en el fet que una substància (refrigerant) pot emetre energia tèrmica o eliminar-la en el procés de canvi d'estat. Aquesta idea és la base per al funcionament de la nevera (per això, la paret posterior de l'aparell està calenta).

La termobomba per a la calefacció funciona de la següent manera:

1. L'agent entrant es refreda 5 graus a la secció d'evaporació en funció de l'energia del portador de calor.
2. L'agent refrigerat entra al compressor que, com a resultat del treball, el comprimeix i l'escalfa.
3. El gas calent ja entra al compartiment d'intercanvi de calor, on emet la seva pròpia calor al sistema de calefacció.
4. El refrigerant condensat es torna a l'inici del cicle.

Dispositiu

Una bomba de calor per escalfar una casa consta de diversos elements de contorn principals:

• un circuit amb un refrigerant que mou energia d'una font de calor;
• un circuit amb freó, que s'evapora periòdicament, prenent energia tèrmica del primer circuit, i torna a instal·lar-se amb condensat, transferint calor al tercer;
• un circuit on circula un líquid, que és un portador de calor per escalfar.

El funcionament d'una bomba tèrmica per escalfar una casa és econòmicament beneficiós.La raó d'això és que el dispositiu no requereix una gran potència (en conseqüència, el consum d'electricitat no és més que el d'un electrodomèstic estàndard), sinó que produeix 4 vegades més calor en comparació amb l'electricitat consumida.

Tampoc és necessari crear una línia de cablejat independent per connectar la bomba.

Pros i contres

Abans de decidir si utilitzar una bomba de calor o no, s'ha de familiaritzar amb els avantatges i els inconvenients del seu funcionament. Els principals avantatges d'una bomba de calor inclouen:

• baix consum elèctric per a la calefacció de la casa;
• sense necessitat d'inspecció i manteniment periòdics, cosa que fa que el cost d'operar una bomba de calor per a la calefacció sigui mínim;
• es permet la instal·lació a qualsevol àrea. La bomba pot funcionar amb fonts d'energia tèrmica com l'aire, el sòl i l'aigua. Per tant, és possible instal·lar-lo a gairebé qualsevol lloc on es prevegi construir una casa. I en condicions d'allunyament de la xarxa de gas, el dispositiu és el mètode de calefacció més adequat. Encara que no hi hagi electricitat, el funcionament del compressor es pot assegurar mitjançant un accionament a base de gasolina o dièsel;
• la calefacció de la casa es realitza automàticament. No cal afegir combustible ni realitzar altres manipulacions, com, per exemple, en el cas dels equips de caldera;
• absència de contaminació ambiental per gasos i substàncies nocives. Tots els refrigerants utilitzats són completament segurs i respectuosos amb el medi ambient;
• seguretat contra incendis. Els residents de la casa mai estaran en perill d'explosió o danys per sobreescalfament de la bomba de calor;
• la possibilitat de funcionar fins i tot en condicions fredes d'hivern (fins a -15 graus);
• una bomba de calor d'alta qualitat per escalfar una casa pot durar fins a 50 anys. El compressor només s'ha de substituir una vegada cada 20 anys.

Mira els pros i els contres del vídeo

Com qualsevol dispositiu, les bombes de calor tenen certs inconvenients:

1. Si la temperatura ambient cau per sota dels 15 graus, la bomba no podrà funcionar. En aquest cas, caldrà instal·lar una segona font de calor. A temperatures molt baixes s'encén la caldera, el generador o l'escalfador elèctric;
2. Alt cost de l'equip. Costarà aproximadament entre 350.000 i 700.000 rubles, i la mateixa quantitat s'haurà de gastar en la creació d'una estació geotèrmica i la instal·lació del dispositiu. No es requereix treball d'instal·lació addicional només per a una bomba de calor que utilitza aire com a font de calor;
3. El millor és instal·lar una bomba de calor en combinació amb calefacció per terra radiant o ventiladors convectors, però els edificis més antics requeriran una reurbanització i, possiblement, fins i tot una reforma important, que comportarà temps i costos addicionals. Si s'està construint una casa privada des de zero, no hi ha aquest problema;
4. Durant el funcionament de la bomba de calor, la temperatura del sòl situat al voltant de la canonada amb el portador de calor disminueix. Això provoca la mort d'alguns microorganismes implicats en el funcionament del medi ambient. Així, encara es produeixen alguns danys al medi ambient, però són significativament menors que els danys de la producció de gas o petroli.

Beneficis d'un sistema de calefacció geotèrmica

Els sistemes de calefacció geotèrmica tenen diversos avantatges:

• L'alliberament d'energia tèrmica és diverses vegades més gran que el consum d'electricitat que requereix la bomba.
• La seguretat ambiental és més gran que la d'altres sistemes de calefacció, ja que els sistemes de calefacció geotèrmica no produeixen emissions nocives.
• Perquè el sistema geotèrmic funcioni, no es requereix combustible ni productes químics addicionals. Per tant, és segur per als propietaris i per al medi ambient.
• En el funcionament d'aquest tipus de calefacció no hi ha risc d'explosió o incendi.
• Si el sistema de calefacció està instal·lat correctament, durarà almenys 30 anys sense suport tècnic.

Construcció de sistemes geotèrmics

Construcció de sistemes geotèrmics

Fins i tot pel nom queda clar que l'essència d'aquest tipus de calefacció és utilitzar l'energia de la terra. Segons el principi de funcionament, s'assembla remotament als aparells d'aire condicionat o neveres.

L'element principal és una bomba de calor connectada a dos circuits.

1. El circuit intern significa el sistema de calefacció familiar per a nosaltres, està format per radiadors i canonades.
2. Extern: aquest és un intercanviador de calor molt dimensional instal·lat sota terra o en un dipòsit. En ell, el refrigerant (i pot ser aigua normal o anticongelant), havent pres la temperatura ambient, es subministra a la bomba de calor, des d'on la calor acumulada entra al circuit intern. Així s'escalfen els escalfadors de la casa.

L'element principal del sistema és precisament la bomba de calor, un dispositiu que no ocupa més espai que una estufa de gas. El rendiment de la bomba de calor és força elevat: per cada quilowatt d'energia utilitzat, produeix fins a cinc quilowatts de calor.

Diagrama de funcionament de la bomba de calor

Per descomptat, la calefacció geotèrmica és, amb diferència, la més costosa i que consumeix més temps. La major part dels diners s'hauran de gastar en moviments de terres i equips relacionats, inclosa una bomba de calor. I molts es pregunten si és possible estalviar en això i construir, per exemple, una bomba de calor feta a casa. Per saber-ho, cal entendre els tipus i característiques de l'equip.

Instal·lem la calefacció geotèrmica nosaltres mateixos

Immediatament, observem aquesta característica: aquells que decideixen equipar la calefacció amb la calor de la terra hauran d'invertir una gran quantitat en això una vegada. Per descomptat, amb el temps, aquest cost es compensarà, ja que no ens construïm habitatges durant un any o dos. A més, els preus del gas i de l'electricitat augmenten cada any, i amb un sistema geotèrmic, no saps quines són aquestes pujades de preus.

Tanmateix, en aquest sistema, la major part estarà amagada sota terra. L'escalfament amb energia terrestre és la presència d'un pou i d'un intercanviador de calor. A l'habitatge, només cal posar un dispositiu que generi calor, normalment no ocupa gaire espai.

Com funciona una bomba de calor

En aquest dispositiu, l'usuari podrà controlar la temperatura i subministrar energia tèrmica. La instal·lació del sistema de calefacció a l'habitatge es fa com de costum, amb una ramificació de la canonada i els radiadors. Si teniu una casa privada o l'edifici en si és petit, en aquest cas, el generador del sistema es mostra en una habitació independent o al soterrani.

Principi de funcionament de les bombes de calor

Cal tenir en compte que gairebé qualsevol mitjà té energia tèrmica. Per què no utilitzar la calor disponible per escalfar casa? Una bomba de calor ajudarà amb això.

El principi de funcionament d'una bomba de calor és el següent: la calor es transfereix al refrigerant des d'una font d'energia amb un potencial baix. A la pràctica, tot passa de la següent manera.

El refrigerant passa per canonades que estan enterrades, per exemple, a terra. Aleshores, el refrigerant entra a l'intercanviador de calor, on l'energia tèrmica recollida es transfereix al segon circuit. El refrigerant, que es troba al circuit extern, s'escalfa i es converteix en gas. Després d'això, el refrigerant gasós passa al compressor, on es comprimeix. Això fa que el refrigerant s'escalfi encara més. El gas calent va al condensador, i allà la calor passa al refrigerant, que ja escalfa la casa.

Calefacció geotèrmica a casa: com funciona

Els sistemes de refrigeració es disposen segons el mateix principi. Això significa que les unitats de refrigeració es poden utilitzar per refredar l'aire interior.

Tipus de bombes de calor

Hi ha diversos tipus de bombes de calor. Però sovint, els dispositius es classifiquen per la naturalesa del refrigerant al circuit extern.

Els dispositius poden extreure energia

• aigua,
• terra,
• aire.

L'energia resultant a la casa es pot utilitzar per a la calefacció d'espais, per escalfar aigua. Per tant, hi ha diversos tipus de bombes de calor.

Bombes de calor: terra - aigua

La millor opció per a la calefacció alternativa és obtenir energia tèrmica del sòl. Així, ja a sis metres de profunditat, la terra té una temperatura constant i invariable. S'utilitza un líquid especial com a portador de calor a les canonades. El contorn exterior del sistema està fet de tubs de plàstic. Les canonades a terra es poden col·locar verticalment o horitzontalment.Si les canonades es col·loquen horitzontalment, cal assignar una àrea gran. Quan les canonades s'instal·len horitzontalment, és impossible utilitzar el terreny amb finalitats agrícoles. Només podeu organitzar gespa o plantar plantes anuals.

Per disposar les canonades verticalment a terra, cal fer diversos pous de fins a 150 metres de profunditat. Aquesta serà una bomba geotèrmica eficient, ja que la temperatura és alta a una gran profunditat prop de la terra. Per a la transferència de calor s'utilitzen sondes profundes.

Tipus de bomba aigua-aigua

A més, es pot obtenir calor de l'aigua, que es troba profundament sota terra. Es poden utilitzar estanys, aigües subterrànies o aigües residuals.

Cal tenir en compte que no hi ha diferències fonamentals entre els dos sistemes. Els costos més petits es requereixen quan es crea un sistema per obtenir calor d'un dipòsit. Les canonades s'han d'omplir de refrigerant i submergir-les en aigua. Es necessita un disseny més complex per tal de crear un sistema per generar calor a partir de les aigües subterrànies.

Bombes aire-aigua

És possible recollir calor de l'aire, però a les regions amb hiverns molt freds, aquest sistema no és efectiu. Al mateix temps, la instal·lació del sistema és molt senzilla. Només cal seleccionar i instal·lar el dispositiu desitjat.

Una mica més sobre el principi de funcionament de les bombes geotèrmiques

Per a la calefacció és molt avantatjós utilitzar bombes de calor. Les cases amb una superfície de més de 400 metres quadrats abonen el cost del sistema molt ràpidament. Però si la vostra casa no és molt gran, podeu fer un sistema de calefacció amb les vostres pròpies mans.

Primer cal comprar un compressor. És adequat un dispositiu que estigui equipat amb un aire condicionat convencional. El muntem a la paret. Podeu fer el vostre propi condensador. Cal fer una bobina amb tubs de coure. Es col·loca en una caixa de plàstic.L'evaporador també està muntat a la paret. La soldadura, l'ompliment amb freó i treballs similars només els ha de fer un professional. Les accions ineptes no conduiran a un bon resultat. A més, et pots lesionar.

Abans de posar en funcionament la bomba de calor, cal comprovar l'estat de l'electrificació de la casa. La potència del mesurador ha de ser de 40 amperes.

Bomba de calor geotèrmica casolana

Tingueu en compte que una bomba de calor creada per un mateix no sempre compleix les expectatives. La raó d'això és la manca de càlculs tèrmics correctes. El sistema té poca potència i els costos de manteniment augmenten

Per tant, és important realitzar tots els càlculs amb precisió.

Opcions per organitzar calefacció geotèrmica

Mètodes per disposar el contorn exterior

Perquè l'energia de la terra s'utilitzi al màxim per escalfar la casa, cal triar el circuit adequat per al circuit extern. De fet, qualsevol mitjà pot ser una font d'energia tèrmica: subterrània, aigua o aire.

Però és important tenir en compte els canvis estacionals de les condicions meteorològiques, com s'ha comentat anteriorment.

Actualment, són habituals dos tipus de sistemes que s'utilitzen efectivament per escalfar una casa a causa de la calor de la terra: horitzontal i vertical. El factor de selecció clau és la superfície del terreny. D'això depèn la disposició de les canonades per escalfar la casa amb l'energia de la terra.

A més d'això, es tenen en compte els factors següents:

• Composició del sòl. En zones rocoses i argiloses, és difícil fer eixos verticals per a la col·locació de carreteres;
• nivell de congelació del sòl. Ell determinarà la profunditat òptima de les canonades;
• Localització de les aigües subterrànies. Com més alts siguin, millor per a la calefacció geotèrmica.En aquest cas, la temperatura augmentarà amb la profunditat, que és la condició òptima per escalfar-se amb l'energia de la terra.

També cal conèixer la possibilitat de transferir l'energia inversa a l'estiu. Aleshores, la calefacció d'una casa privada des del sòl no funcionarà i l'excés de calor passarà de la casa al sòl. Tots els sistemes de refrigeració funcionen amb el mateix principi. Però per això cal instal·lar equips addicionals.

Esquema de calefacció geotèrmica horitzontal

Disposició horitzontal de les canonades exteriors

La forma més habitual d'instal·lar carreteres exteriors. És convenient per a la facilitat d'instal·lació i la capacitat de substituir relativament ràpidament les seccions defectuoses de la canonada.

Per a la instal·lació d'acord amb aquest esquema, s'utilitza un sistema de col·lectors. Per a això es realitzen diversos contorns, situats a una distància mínima de 0,3 m entre si. Es connecten mitjançant un col·lector, que subministra el refrigerant a la bomba de calor. Això garantirà el màxim subministrament d'energia per a la calefacció a partir de la calor de la terra.

Tanmateix, hi ha algunes coses importants a tenir en compte:

• Gran zona de pati. Per a una casa d'uns 150 m², ha de ser com a mínim de 300 m²;
• Les canonades s'han de fixar a una profunditat per sota del nivell de congelació del sòl;
• Amb el possible moviment del sòl durant les inundacions de primavera, augmenta la probabilitat de desplaçament de les carreteres.

L'avantatge que defineix l'escalfament a partir de la calor de la terra de tipus horitzontal és la possibilitat d'autoordenació. En la majoria dels casos, això no requerirà la participació d'equips especials.

Esquema vertical de la calefacció geotèrmica

Sistema geotèrmic vertical

Aquesta és una manera més llarga d'organitzar la calefacció d'una casa privada des del sòl.Les canonades estan situades verticalment, en pous especials

És important saber que aquest esquema és molt més eficient que un de vertical.

El seu principal avantatge és augmentar el grau d'escalfament de l'aigua al circuit exterior. Aquells. com més profundes estiguin les canonades, més entrarà al sistema la quantitat de calor terrestre per escalfar la casa. Un altre factor és la petita superfície de terra. En alguns casos, l'ordenació del circuit de calefacció geotèrmica exterior es realitza fins i tot abans de la construcció de la casa a les proximitats immediates de la fundació.

Quines dificultats es poden trobar per obtenir energia terrestre per escalfar una casa segons aquest esquema?

• Quantitatiu a qualitat. Per a una disposició vertical, la longitud de les carreteres és molt més gran. Es compensa amb una temperatura més alta del sòl. Per fer-ho, cal fer pous de fins a 50 m de profunditat, que és un treball laboriós;
• Composició del sòl. Per a sòls rocosos, cal utilitzar màquines de perforació especials. En marga, per evitar el despreniment del pou, es munta una carcassa protectora de formigó armat o plàstic de paret gruixuda;
• En cas de mal funcionament o pèrdua d'estanquitat, el procés de reparació es fa més complicat. En aquest cas, són possibles fallades a llarg termini en l'operació d'escalfament de la casa per a l'energia tèrmica de la terra.

Però malgrat els elevats costos inicials i la complexitat de la instal·lació, la disposició vertical de les carreteres és òptima. Els experts aconsellen utilitzar només aquest esquema d'instal·lació.