Геотермална помпа - ние вземаме енергия от земята

Има много начини да се грижите за околната среда и в същото време да пестите енергия. Например, за извличане на топлина директно от недрата на земята чрез инсталиране на автономна геотермална помпа.

Когато говорим за независимост от енергийните източници, те обикновено означават прехода към слънчеви панели и ветрогенератори. За отоплението на вила или частна къща обаче можете да използвате друга инсталация - по-сложна и оригинална, но не по-малко продуктивна. Става въпрос за геотермална термопомпа, в състояние да работи поради температурни разлики в почвата и на нейната повърхност.

Как работи геотермалната помпа?

В опростен вид принципът на геотермалната помпа е същият като този на климатик или хладилник. Разликата е, че той взема топлина от външната среда и го насочва към отопляемо помещение.

Външната верига на термопомпата черпи топлина от околната среда. Помпата обаче не трябва да бъде разположена в земята. Може да се монтира както под вода, така и само на открито. Вярно е, че все още се постига максимална ефективност при инсталиране на геотермалната верига в почвата, под нивото на замръзване на земята.

Охлаждащата течност, тоест топлоносителят по протежение на веригата, обикновено действа фреон, но можете да използвате вода или саламура. Течността за пренос на топлина се загрява, натрупвайки топлина от околната среда, и след това тя навлиза изпарител, или топлообменник.  

В изпарителя има хладилен агент, който кипи доста бързо. Той се изпарява и полученият газ влиза компресионен блок. Газът се компресира в компресора, температурата му се повишава и той навлиза кондензатор. Последният е свързан към вътрешната верига на инсталацията, която осигурява пренос на топлина. Газът загрява охлаждащата течност, циркулираща във вътрешната верига, и я насочва към отоплителната система. След охлаждане газът кондензира и течността се връща в изпарителя.  

Видове топлинни помпи

Най-простото градация е разделянето на геотермалните инсталации в зависимост от източника, от който те получават топлина. Има само три от тях: почва, вода и въздух. По пътя има две отоплителни системи, към които е свързана помпата - вода и въздух. По този начин могат да се разграничат пет основни типа геотермални помпи:

• "почва-вода" (външна верига, потопена почва в комбинация с водна отоплителна система)-
• "въздух-вода" (външната верига отвежда топлина от околния въздух в комбинация с водна отоплителна система)-
• "въздух-въздух" (външната верига отвежда топлина от околния въздух в комбинация с въздушна отоплителна система)-
• "вода-вода" (външната верига е потопена във вода или използва кладенец за вода в комбинация с водна отоплителна система)-
• "вода-въздух" (външната верига е потопена във вода, а за отопление се използва въздушна система).

Най-неефективните, особено в географските ширини на умерената зона, са въздушните помпи - тези, които извличат топлина от околния въздух. Те работят успешно само в горещи и сухи региони, но отрицателните температури също са рядкост..

Най-доброто за умерени зони, издръжливи и лесни за поддръжка са помпите за подземна вода. Те не зависят от околната температура, тъй като отнемат необходимата топлина от недрата на почвата.

Предимства и недостатъци на термопомпите

Геотермалните инсталации имат няколко предимства, особено в сравнение с традиционните „зелени“ източници на енергия:

• геотермалната помпа служи както за отоплителна система, така и за бойлер за отопление на водата и дори е в състояние частично да се снабдява с електричество-
• той не се нуждае от константа слънчасване (слънчева светлина) или вятър. Достатъчно е просто да е топло-
• ефективността на геотермалните инсталации не зависи от времето на деня или сезона-
• ако студовете не са твърде силни, термопомпата е постоянно в района на положителни температури и работи стабилно-

Недостатъците се свеждат главно до високата цена, необходимостта да се отдели определена площ на помпата и някои трудности с монтажа. Проста геотермална помпа обаче може да бъде изградена независимо.

Какво трябва да изградите термопомпа?

За да сглобите термопомпата, ще ви трябва редица части, които ще трябва да закупите:

• изпарител - Можете да използвате пластмасова бутилка или контейнер с всякаква форма. Изместването се избира в зависимост от обема и вида на помпата-
• компресор - инсталацията от хладилник или климатик е подходяща за помпата. Препоръчително е да вземете по-мощна версия-
• медна намотка - медни тръби се намират доста лесно, основното е да изберете правилната стъпка при навиване на намотката-
• кондензатор - не можете без тази част - имате нужда от резервоар от неръждаема стомана (дебелина най-малко 1 мм).

Как сами да сглобите термопомпа?

Сглобяването на термопомпа ще изисква уменията на заварчик, монтажник и електротехник. Може да се наложи да прибягвате до помощта на специалисти или дори да закупите готова версия, но ние ще опишем общия алгоритъм за инсталиране на геотермална помпа.

• Първо, проверете брояча - еднофазен електромер с 20 ампер очевидно не е достатъчен. Нуждаете се от минимум 40-45 ампера.
• Възможно е да се сглоби геотермална помпа от два еднофазни компресора с капацитет на охлаждане 25 000-26 000 BTU (британски термични единици) за всеки. Общата топлинна мощност в този случай е около 18 kW с консумация на електроенергия не повече от 4,5 kW / h. Тази опция е добра за постепенно свързване на отоплението..
• След това вземете компресор от сплит система с капацитет, да речем, 25 500 BTU, което е 7,5 kW "в студа" и 9,5 "в жегата". Прикрепете компресора към стената с помощта на скоби.

• След това трябва да вземете 120 литров резервоар от неръждаема стомана. Нарежете го на две части, а вътре поставете медната намотка фреоновид. След това варете резервоара. Ще се окаже около 2 кв.м. зона за пренос на топлина.
• Използвайте медна тръба с диаметър 12,7 мм (отвън). Freonovod влиза в кондензатора отгоре и излиза отдолу. Изведете краищата с помощта на водопроводни преходи.

• Потопете топлообменника в земна мина или подземни води.
• За монтажа на изпарителя са необходими пластмасов контейнер (обем 120-130 l), тръба около 25 метра и термостатичен клапан (TRV). След това заварете тръбата на линията за подравняване към клапана. След това спойка цялата инсталация, последвана от цялостно запечатване на всички компоненти.
• След това трябва да се евакуира, тоест да се отърве от останалия въздух и да се напълни с фреон. След това изчакайте няколко дни и проверете нивото на налягането. Ако остане същото, няма течове. Върху ставите нанесете сапунена пяна, мехурчетата могат да определят дали пропускат въздух.

• Автоматизацията изисква еднофазно стартово реле със стартов ток до 40 А. Сензорите ще ви позволят да контролирате температурата на водата „на входа“ и „на изхода“.
• Остава да направите пробен старт и да проверите системата.

Инсталирането на обикновена геотермална помпа ще намали част от разходите за отопление и ще получите собствена автономна инсталация. В същото време топлината от самите недра постоянно ще тече във вашия дом.