Geotermální čerpadlo - odebírejte energii ze země

Existuje mnoho způsobů, jak se postarat o životní prostředí a zároveň ušetřit energii. Například odebírat teplo přímo ze střev Země pomocí instalace autonomního geotermálního čerpadla.

Když mluvíme o nezávislosti na energetických zdrojích, obvykle znamenají přechod na solární panely a větrné generátory. Nicméně, pro vytápění chaty nebo soukromého domu, můžete použít jinou instalaci - složitější a originální, ale neméně produktivní. Je to o geotermální tepelné čerpadlo, schopen pracovat kvůli teplotním rozdílům v půdě a na jejím povrchu.

Jak funguje geotermální čerpadlo?

Ve zjednodušené formě je princip geotermálního čerpadla stejný jako princip klimatizace nebo chladničky. Rozdíl je v tom, že bere vřele z vnějšího prostředí a směřuje do vytápěné místnosti.

Vnější obvod tepelného čerpadla odebírá teplo z okolního prostředí. Čerpadlo však nemusí být umístěno v zemi. Může být instalován pod vodou i venku. Je pravda, že maximální účinnost je stále dosahována při instalaci geotermálního okruhu v půdě, pod úrovní zamrznutí Země.

Chladivo, tj. Nosič tepla podél obvodu, obvykle působí freon, ale můžete použít voda nebo okurka. Tekutina přenášející teplo se zahřívá, hromadí teplo z okolního prostředí a poté vstoupí odpařovač, nebo výměník tepla.  

Ve výparníku je chladivo, které se vaří poměrně rychle. Odpařuje se a výsledný plyn vstupuje kompresní jednotka. Plyn je stlačen v kompresoru, jeho teplota stoupá a vstupuje kondenzátor. Ten je připojen k vnitřnímu obvodu zařízení, který zajišťuje přenos tepla. Plyn ohřívá chladivo cirkulující ve vnitřním okruhu a směřuje ho do topného systému. Po ochlazení se plyn kondenzuje a kapalina se vrací do výparníku.  

Typy tepelných čerpadel

Nejjednodušší gradace je rozdělení geotermálních zařízení v závislosti na zdroji, ze kterého přijímají teplo. Jsou pouze tři: půda, voda a vzduch. Po cestě jsou dva topné systémy, ke kterým je čerpadlo připojeno - voda a vzduch. Takto lze rozlišit pět hlavních typů geotermálních čerpadel:

• „půda-voda“ (externí obvod, ponořená zemina v kombinaci se systémem ohřevu vody)-
• „vzduch-voda“ (vnější obvod odebírá teplo z okolního vzduchu v kombinaci se systémem ohřevu vody)-
• „vzduch-vzduch“ (externí obvod odebírá teplo z okolního vzduchu v kombinaci se systémem ohřevu vzduchu)-
• „voda-voda“ (vnější obvod je ponořen do vody nebo používá studnu s vodou v kombinaci se systémem ohřevu vody)-
• „voda-vzduch“ (vnější obvod je ponořen do vody a pro vytápění se používá vzduchový systém).

Nejúčinnější, zejména v zeměpisných šířkách mírného pásma, jsou vzduchová čerpadla - ta, která odvádějí teplo z okolního vzduchu. Fungují úspěšně pouze v horkých a suchých oblastech, ale negativní teploty jsou také vzácné..

Nejlepší pro mírné zóny, trvanlivé a snadno udržovatelné jsou čerpadla podzemní vody. Nezávisí na okolní teplotě, protože odebírají potřebné teplo z útrob půdy.

Výhody a nevýhody tepelných čerpadel

Geotermální instalace mají několik výhod, zejména ve srovnání s tradičními „zelenými“ zdroji energie:

• geotermální čerpadlo slouží jako topný systém i kotel pro ohřev vody a je dokonce schopné částečně se zásobovat elektřinou-
• nepotřebuje konstantu izolace (sluneční světlo) nebo vítr. Dost být jen na teplo-
• účinnost geotermálních zařízení nezávisí na denní době nebo ročním období-
• pokud mrazy nejsou příliš silné, tepelné čerpadlo je neustále v oblasti pozitivních teplot a pracuje stabilně-

Nevýhody jsou hlavně sníženy na vysoké náklady, nutnost věnovat určitou oblast čerpadlu a některé potíže s instalací. Jednoduché geotermální čerpadlo však může být postaveno nezávisle.

Co musíte postavit tepelné čerpadlo?

Chcete-li sestavit tepelné čerpadlo, budete potřebovat řadu dílů, které budete muset zakoupit:

• odpařovač - Můžete použít plastovou láhev nebo nádobu jakéhokoli tvaru. Výtlak je vybrán v závislosti na objemu a typu čerpadla-
• kompresor - pro čerpadlo je vhodná instalace z chladničky nebo klimatizace. Je vhodné vzít silnější verzi-
• měděná cívka - měděné trubky lze snadno najít, hlavní věcí je vybrat ten správný krok při navíjení cívky-
• kondenzátor - bez této části se neobejdete - potřebujete nádrž z nerezové oceli (tloušťka nejméně 1 mm).

Jak sestavit tepelné čerpadlo sami?

Montáž tepelného čerpadla bude vyžadovat dovednosti svářeče, instalačního technika a elektrikáře. Možná se budete muset uchýlit k pomoci odborníků nebo si dokonce zakoupit hotovou verzi, ale popíšeme obecný algoritmus pro instalaci geotermálního čerpadla..

• Nejprve zkontrolujte čítač - 20-ampérový jednofázový měřič zjevně nestačí. Potřebujete minimálně 40-45 ampér.
• Je možné sestavit geotermální čerpadlo ze dvou jednofázových kompresorů s chladicí kapacitou 25 000 - 26 000 BTU (britské tepelné jednotky) pro každý. Celkový tepelný výkon je v tomto případě asi 18 kW se spotřebou elektřiny nepřesahující 4,5 kW / h. Tato možnost je vhodná pro postupné připojení topení..
• Poté získejte kompresor z splitového systému s kapacitou, řekněme, 25 500 BTU, což je 7,5 kW „za chladu“ a 9,5 „za tepla“. Připojte kompresor ke zdi pomocí konzol.

• Pak musíte získat 120 litrovou nádrž z nerezové oceli. Rozdělte ji na dvě části a dovnitř vložte měděnou cívku freonovid. Poté vařte nádrž. Ukázalo se, že to bude asi 2 m2. oblast přenosu tepla.
• Použijte měděnou trubku o průměru 12,7 mm (na vnější straně). Freonovod vstupuje do kondenzátoru shora a vystupuje zdola. Konce vytáhněte pomocí instalatérských přechodů.

• Ponořte tepelný výměník do zemní doly nebo podzemní vody.
• K instalaci výparníku je nutná plastová nádoba (objem 120 - 130 l), asi 25 metrů potrubí a termostatický ventil (TRV). Poté přivařte trubku vyrovnávací linie k ventilu. Poté celou pájku připájejte a následně důkladně utěsněte všechny komponenty.
• Poté musí být evakuováno, tj. Zbavit se zbývajícího vzduchu a naplnit freonem. Poté počkejte několik dní a zkontrolujte hladinu tlaku. Pokud zůstane stejná, nedochází k únikům. Na klouby naneste mýdlovou pěnu, bubliny mohou určit, zda propustí vzduch.

• Automatizace vyžaduje jednofázové spouštěcí relé se spouštěcím proudem až 40 A. Senzory vám umožní regulovat teplotu vody "na vstupu" a "na výstupu".
• Zbývá provést zkušební provoz a zkontrolovat systém.

Instalace jednoduchého geotermálního čerpadla sníží část nákladů na vytápění a získá vaši vlastní autonomní instalaci. Zároveň do vašeho domu bude neustále proudit teplo ze střev Země.