Geotermalna črpalka - energijo jemljemo iz zemlje

Obstaja veliko načinov, kako skrbeti za okolje in hkrati varčevati z energijo. Na primer za črpanje toplote neposredno iz zemeljskih črevesja z namestitvijo avtonomne geotermalne črpalke.

Ko govorimo o neodvisnosti od virov energije, običajno pomenijo prehod na sončne plošče in vetrni generatorji. Vendar pa za ogrevanje koče ali zasebne hiše lahko uporabite drugo namestitev - bolj zapleteno in izvirno, vendar nič manj produktivno. To je približno geotermalna toplotna črpalka, sposobni delati zaradi temperaturnih razlik v tleh in na njegovi površini.

Kako deluje geotermalna črpalka?

V poenostavljeni obliki je princip geotermalne črpalke enak principu klimatske naprave ali hladilnika. Razlika je v tem, da jemlje toplo iz zunanjega okolja in ga usmeri v ogrevano sobo.

Zunanji krog toplotne črpalke črpa toploto iz okolja. Vendar črpalke ni treba namestiti v tla. Lahko se namesti tako pod vodo kot tudi samo na prostem. Res je, največja učinkovitost je še vedno dosežena pri nameščanju geotermalnega tokokroga v tleh, pod stopnjo zmrzovanja zemlje.

Običajno deluje hladilna tekočina, torej toplotni nosilec vzdolž vezja freon, lahko pa uporabite voda ali kumarica. Tekočina za prenos toplote se segreva, kopiči toploto iz okolja, nato pa ta vstopi vaporizer, ali toplotni izmenjevalec.  

V uparjalniku je hladilno sredstvo, ki zavre precej hitro. Izhlapi in nastali plin vstopi kompresijska enota. Plin se stisne v kompresorju, njegova temperatura se dvigne in vstopi kondenzator. Slednji je povezan z notranjim vezjem naprave, ki zagotavlja prenos toplote. Plin segreva hladilno tekočino, ki kroži v notranjem krogu, in jo usmeri v ogrevalni sistem. Po hlajenju se plin kondenzira in tekočina se vrne v uparjalnik.  

Vrste toplotnih črpalk

Najenostavnejša gradacija je delitev geotermalnih naprav glede na vir, iz katerega dobivajo toploto. Obstajajo le trije: zemlja, voda in zrak. Ob poti sta dva ogrevalna sistema, na katera je črpalka priključena - voda in zrak. Tako lahko ločimo pet glavnih vrst geotermalnih črpalk:

• "zemlja-voda" (zunanji krog, potopljena tla v kombinaciji s sistemom za ogrevanje vode)-
• "zrak-voda" (zunanji krog odvaja toploto iz zunanjega zraka v kombinaciji s sistemom za ogrevanje vode)-
• "zrak-zrak" (zunanji krog odvaja toploto iz okoliškega zraka v kombinaciji s sistemom za ogrevanje zraka)-
• "voda-voda" (zunanji krog je potopljen v vodo ali uporablja vodni vodnjak v kombinaciji s sistemom za ogrevanje vode)-
• "voda-zrak" (zunanji krog je potopljen v vodo, zračni sistem pa se uporablja za ogrevanje).

Najbolj neučinkovite, zlasti na zemljepisnih širinah zmernega pasu, so zračne črpalke - tiste, ki črpajo toploto iz okoliškega zraka. Uspešno delujejo le v vročih in sušnih regijah, vendar so tudi tam negativne temperature redke..

Najboljše za zmerne cone, trpežne in enostavne za vzdrževanje so črpalke za zemeljsko vodo. Niso odvisne od temperature okolice, saj odvzamejo potrebno toploto iz črevesja zemlje.

Prednosti in slabosti toplotnih črpalk

Geotermalne naprave imajo več prednosti, zlasti v primerjavi s tradicionalnimi "zelenimi" viri energije:

• geotermalna črpalka služi tako kot ogrevalni sistem kot kotel za ogrevanje vode in se celo delno lahko oskrbuje z električno energijo-
• ne potrebuje stalnice insolacija (sončna svetloba) ali veter. Dovolj, da je samo toplo-
• učinkovitost geotermalnih naprav ni odvisna od časa dneva ali letnega časa-
• če zmrzali niso premočni, je toplotna črpalka nenehno v območju pozitivnih temperatur in deluje stabilno-

Pomanjkljivosti se v glavnem zmanjšajo na visoke stroške, potrebo po namenjanju določenega območja črpalki in nekaj težav z namestitvijo. Toda preprosto geotermalno črpalko je mogoče zgraditi neodvisno.

Kaj potrebujete za izgradnjo toplotne črpalke?

Za sestavljanje toplotne črpalke boste potrebovali številne dele, ki jih boste morali kupiti:

• vaporizer - Lahko uporabite plastično steklenico ali posodo katere koli oblike. Pretok je izbran glede na prostornino in vrsto črpalke-
• kompresor - namestitev iz hladilnika ali klimatske naprave je primerna za črpalko. Priporočljivo je, da vzamete zmogljivejšo različico-
• bakrena tuljava - bakrene cevi je precej enostavno najti, glavna stvar je, da pri navijanju tuljave izberete pravi korak-
• kondenzator - brez tega dela ne morete - potrebujete rezervoar iz nerjavečega jekla (debeline najmanj 1 mm).

Kako sami sestavite toplotno črpalko?

Za sestavljanje toplotne črpalke bodo potrebne spretnosti varilca, monterja in električarja. Morda se boste morali zateči po pomoč strokovnjakov ali celo kupiti že pripravljeno različico, vendar bomo opisali splošni algoritem za namestitev geotermalne črpalke.

• Najprej preverite števec - enofazni merilnik z 20 amper očitno ni dovolj. Potrebujete najmanj 40-45 amperov.
• Geotermalno črpalko je mogoče sestaviti iz dveh enofaznih kompresorjev s hladilno zmogljivostjo 25.000-26.000 BTU (britanske toplotne enote) za vsakega. Skupna toplotna moč v tem primeru znaša približno 18 kW s porabo električne energije največ 4,5 kW / h. Ta možnost je dobra za postopno priključitev ogrevanja..
• Po tem dobite kompresor iz deljenega sistema s, recimo, 25.500 BTU, kar je 7,5 kW "v mrazu" in 9,5 "v vročini." Kompresor pritrdite na steno s pomočjo nosilcev.

• Nato morate dobiti 120-litrski rezervoar iz nerjavečega jekla. Razrežite ga na dva dela, v notranjost pa vstavite bakreno tuljavo freonovid. Nato skuhajte rezervoar. Izkazalo se bo približno 2 m² območje prenosa toplote.
• Uporabite bakreno cev s premerom 12,7 mm (na zunanji strani). Freonovod vstopi v kondenzator od zgoraj in izstopi od spodaj. Odstranite konce s pomočjo vodovodnih prehodov.

• Toplotni izmenjevalec potopite v zemeljski rudnik ali podzemno vodo.
• Za vgradnjo uparjalnika je potreben plastični vsebnik (prostornina 120-130 l), približno 25 metrov cevi in ​​termostatski ventil (TRV). Nato privijte cev poravnalne črte na ventil. Nato spajkajte celotno namestitev, nato pa temeljito zatesnite vse komponente.
• Po tem ga je treba evakuirati, to je, da se znebite preostalega zraka in napolnite s freonom. Nato počakajte nekaj dni in preverite raven tlaka. Če ostane enako, ni puščanja. Na sklepe nanesite milno peno, mehurčki lahko ugotovijo, ali skozi zrak spustijo zrak.

• Avtomatizacija zahteva enofazni zagonski rele z začetnim tokom do 40 A. Senzorji vam omogočajo nadzor temperature vode "na vhodu" in "na izhodu".
• Ostaja še poskusna vožnja in preverjanje sistema.

Z namestitvijo preproste geotermalne črpalke boste zmanjšali del stroškov ogrevanja in dobili lastno avtonomno namestitev. Hkrati bo toplota iz samega črevesja nenehno pritekla v vaš dom.