Fem calefacció geotèrmica amb les nostres pròpies mans: una descripció del funcionament de les bombes, les principals característiques i comentaris dels propietaris

Actualment, hi ha moltes maneres d’organitzar calefacció alternativa. La majoria d’ells es caracteritzen per una baixa eficiència i només s’utilitzen com a sistema auxiliar. No obstant això, hi ha un mètode realment eficaç per subministrar calor a partir de fonts alternatives de calor terrestre. Com fer calefacció geotèrmica a casa amb les seves pròpies mans: el principi de funcionament, les bombes, les revisions ajudaran a resoldre aquest problema.

Com funciona la calefacció geotèrmica

Depenent de la composició del sòl, hi ha un augment natural de la temperatura de + 3 ° C per cada 100 m. És sobre aquest fenomen que es basa el calefacció geotèrmica a Europa, que s’ha utilitzat durant més d’una dotzena d’anys. Però, com es pot utilitzar aquest efecte a la pràctica?

El principi de funcionament de la calefacció geotèrmica a casa és transferir energia tèrmica mitjançant diversos tipus de portadors de calor. Això requereix diversos circuits, cadascun dels quals compleix la seva pròpia funció:

• Exterior... Les canonades es troben en un entorn amb temperatures que oscil·len entre + 7 ° C i + 10 ° C. Aquesta energia es transfereix al refrigerant que entra al següent circuit.
• Intercanvi de calor... L’element principal és una bomba de calor. Hi circula un refrigerant, en què la temperatura augmenta a mesura que augmenta la pressió. Escalfat pel refrigerant del circuit extern, entra al compressor. Com a resultat, la temperatura augmenta de + 7 ° C a + 65 ° C. Per repetir el cicle, el líquid entra a l’evaporador a través de l’accelerador. Aquest és el principi bàsic de l’escalfament geotèrmic.
• Contorn interior... En ell, amb l'ajut d'un bescanviador de calor, l'energia calorífica es transfereix del refrigerant al refrigerant del sistema principal de calefacció de la casa.

Per fer correctament la calefacció geotèrmica amb les vostres pròpies mans, primer heu de seleccionar un diagrama de circuits primaris i una bomba de calor adequada.

La calefacció geotèrmica es pot combinar amb els tipus tradicionals de subministrament de calor, amb una caldera de gas, elèctrica o de combustible sòlid. D’aquesta manera, es poden reduir els costos de funcionament del mitjà de calefacció.

Tipus de calefacció geotèrmica a casa

Abans de fer la calefacció geotèrmica d’una casa de camp amb les vostres mans, cal prendre una sèrie de mesures preliminars. Primer de tot, trobeu la millor manera d’organitzar les canonades del circuit primari.

La principal condició per a això és la temperatura de l’entorn on s’ubicaran les línies. No ha de ser inferior a + 7 ° С. A la pràctica, per a això, s’instal·len canonades a terra. En alguns casos, una massa d’aigua o un riu poden actuar com a entorn principal. Tot i això, les ressenyes sobre calefacció geotèrmica d’aquest tipus de cases solen indicar una baixa eficiència a l’hivern.

Per a una correcta organització del subministrament alternatiu de calor, heu de realitzar els passos següents:

1. Calculeu la potència òptima... Si s’ha d’utilitzar la calefacció geotèrmica d’una casa particular com a principal, la seva potència nominal hauria de proporcionar calefacció d’aire a tot l’edifici.
2. Analitzeu la composició del sòl i la profunditat de la seva congelació... La tria de la disposició de les canonades del circuit primari depèn d’això.
3. Determineu la ubicació de la bomba de calor... Per minimitzar les pèrdues de calor, els sistemes de calefacció geotèrmica estan equipats amb les seves pròpies mans en una habitació independent: un soterrani o una dependència. És important que la temperatura no sigui inferior a + 14 ° C.

L’incompliment d’aquestes senzilles regles pot provocar un mal funcionament del sistema. Sovint, les revisions dels propietaris de calefacció geotèrmica indiquen la importància de l’anàlisi inicial i la selecció de l’equip adequat.

Per garantir un funcionament ininterromput del sistema, és necessari instal·lar una font d’energia autònoma: un generador.

Col·locació horitzontal

El mètode d’instal·lació de les canonades primàries que consumeix menys temps és horitzontal. Es troben a una profunditat de 0,5 a 3 m. Per reduir l’àrea de la carretera, es disposen per torns. Però, al mateix temps, la distància a cadascun ha de ser com a mínim de 20 cm.

Abans de fer escalfament geotèrmic, es realitza una anàlisi inicial de l’estat del sòl. En primer lloc, es determina la seva transferència de calor. Pot ser de 20 a W / m². A partir d’això, es calcula la longitud total del circuit primari.

A més, heu de realitzar les accions següents:

• Comprovació del nivell de congelació del sòl... La profunditat de les canonades ha de ser inferior a aquest indicador;
• Aigües subterrànies... Per a la seva eliminació natural durant el període de grans inundacions, s'aboca una capa de sorra al fons del pou;
• L'elecció del material per a la fabricació de canonades... Ha de ser prou flexible i fiable mecànicament. Per a la calefacció geotèrmica a Europa, les canonades XLPE són les més utilitzades.

Si la pregunta és quant costa un sistema de calefacció geotèrmic, la disposició horitzontal ajudarà a reduir significativament els costos actuals d’instal·lació del sistema. Quan s’instal·len diversos circuits primaris, cal instal·lar els col·lectors d’entrada i sortida.

Amb canonades verticals

Tenint en compte els principis bàsics de l’escalfament geotèrmic d’una casa durant el disseny, és necessari aconseguir el màxim escalfament del refrigerant des del terra. Això només es pot fer quan s’instal·len línies verticals.

Per organitzar l’escalfament geotèrmic d’una casa de camp amb les seves pròpies mans de tipus vertical, és necessari fer pous, amb una profunditat de 30 a 100 m, on s’hi col·loquen canonades de circuit primari.

Aquest esquema és més laboriós que un de vertical, però té diversos avantatges:

• Gran profunditat de les autopistes. En aquest cas, la transferència de calor del medi ambient augmenta entre un 25-30%, fins a 70 W / m²;
• Zona d’instal·lació petita;
• Pràcticament no hi ha dependència de la congelació del sòl.

A més d’aquest mètode, els principis bàsics de la calefacció geotèrmica s’utilitzen sovint per al subministrament d’aigua calenta a l’estiu. Per a això, el circuit primari es col·loca a l’aigua: un llac o un riu.

Abans de foradar els pous, cal analitzar el sòl i determinar la profunditat òptima. La composició del sòl afectarà directament la intensitat laboral del procés.

Instal·lació de calefacció geotèrmica de bricolatge

A la pràctica, aquest tipus de subministrament de calor és una tasca difícil. Una característica del disseny i la instal·lació de calefacció geotèrmica amb les vostres mans és la presència d’una bomba de calor, la unitat principal del sistema.

El disseny d’aquest dispositiu inclou un circuit intern de refrigerant, un compressor, un estrangulador i un evaporador. Per controlar el treball, es proporciona necessàriament una unitat electrònica. Què s’ha de buscar a l’hora d’escollir una bomba de calor de font terrestre per escalfar-la?

• Tipus de dispositiu... En el subministrament de calor, s’utilitzen models sòl-aigua. A més, hi ha "aigua-aigua" i "aire-aigua";
• Potència nominal de calor... Depèn directament dels paràmetres de disseny.Cal tenir en compte que gairebé tots els models tenen un valor d’aquesta característica fins a 18 kW;
• Consum energètic... És la suma d’energia elèctrica necessària per fer funcionar el compressor, la bomba i la unitat de control electrònic. Depèn directament de la potència nominal del dispositiu;
• Paràmetres del sistema de calefacció - règim de temperatura i indicador de pressió òptima. Per a tots els sistemes de calefacció geotèrmica de bricolatge, aquest darrer indicador normalment no supera els 3 bar;
• El cost... Actualment, l’arranjament de la calefacció geotèrmica d’una casa particular és el més car. I la major part del cost és la compra d’una bomba de calor. Per tant, s'ha de prestar especial atenció a l'elecció correcta d'aquest component del sistema.

A més d’una bomba de calor de font de terra per a la calefacció, hauríeu de triar les canonades adequades per al circuit extern. Han de complir determinats requisits. En particular: tenir un indicador mínim de resistència a la transferència de calor. L’ideal seria fer servir línies d’acer. No obstant això, el seu funcionament en aquest entorn està associat a múltiples problemes. Per tant, la calefacció geotèrmica es realitzarà sovint a partir de canonades flexibles de polímers.

Després d’analitzar comentaris sobre calefacció geotèrmica a casa, es poden distingir les següents qualitats positives de les canonades de polímer per a aquest tipus de subministrament de calor:

• Flexibilitat suficient. Això és important quan organitzeu la calefacció geotèrmica horitzontal d'una casa de camp pel vostre compte.
• Facilitat d’instal·lació i acoblament de circuits individuals. Per a això, s’utilitzen acoblaments mecànics.
• La possibilitat de substituir ràpidament la zona danyada en cas d’emergència.

A més, no us oblideu del cost. Tenint en compte que el principi de funcionament del subministrament de calor geotèrmic es basa en una bomba de calor, caldria reduir els costos per adquirir el model òptim d’aquest dispositiu.

Per al ple funcionament del sistema, es recomana utilitzar una composició especial de refrigerant al circuit primari, que tingui un punt de congelació inferior a 0 ° C.

Càlcul del cost de la calefacció geotèrmica

Per al consumidor, un dels factors determinants del subministrament de calor és el preu i els costos de manteniment. Tenint en compte l’àmplia experiència de l’aplicació europea de calefacció geotèrmica, primer s’hauria de calcular el pressupost òptim.

Per crear-vos escalfament geotèrmic, no es recomana fabricar vosaltres mateixos una bomba de calor. Això es deu a la complexitat del disseny i als càlculs tècnics obligatoris dels seus paràmetres. La millor opció és comprar una bomba de calor geotèrmica ja feta.

Hi ha models de molts fabricants europeus al mercat. Hi ha una valoració que us ajudarà a determinar la millor opció:

• HELIOTERME;
• NEURA;
• OCHSNER;
• IDM.

Tots els models d’aquestes empreses es distingeixen no només per la bona qualitat, sinó també per un preu elevat. Per tant, abans de planificar la calefacció geotèrmica per a una casa particular, es recomana analitzar les propostes del mercat.

A més d’aquests costos, s’ha de tenir en compte el cost d’altres components: canonades, elements de connexió i cablejat per a la calefacció interna de la casa. Es pot aconseguir un estalvi significatiu mitjançant la instal·lació pròpia d’un sistema de calefacció geotèrmica. No obstant això, quan es tria un esquema d’instal·lació vertical per al circuit primari, no es pot prescindir de l’ús d’equips especials. De mitjana, el cost de la calefacció geotèrmica clau en mà actualment oscil·la entre els 700 mil i els 1,2 milions de rubles. Tot depèn de la capacitat i del pressupost previstos.

Abans de comprar una bomba, no oblideu llegir les ressenyes dels propietaris de calefacció geotèrmica. Això us ajudarà a conèixer el rendiment real del vostre equip.

Ressenyes sobre subministrament de calor geotèrmic

Com es pot opinar objectivament sobre aquest tipus de calefacció? Una de les maneres és llegir detalladament les ressenyes sobre calefacció geotèrmica a casa. Cal fer-ho amb molta cura. Alguns propietaris de sistemes no entenen del tot com funciona la calefacció geotèrmica. Per tant, hi ha ressenyes negatives sobre el seu funcionament:

• La rellevància d’instal·lar una bomba de calor s’ha considerat durant molt de temps. El sistema és car, però amb la calefacció elèctrica de la llar ha demostrat ser una eina d’estalvi de costos molt productiva. És irracional utilitzar només calefacció geotèrmica: l’aigua s’escalfa massa temps. Per tant, l’utilitzem com a sistema auxiliar;
• La instal·lació de la bomba de calor amb canonades va trigar gairebé dues setmanes. Com va resultar, era impossible construir al lloc on es col·locaven les autopistes. I ocupen una àrea important del pati. Ara estem pensant en tornar a treballar: perforarem pous i muntarem el contorn exterior d’una manera nova;
• Ens van assegurar que la bomba de calor és capaç d'escalfar completament la nostra gran casa de 230 m². Però a l’hivern, l’aigua de les canonades amb prou feines escalfa fins a + 50 ° C. Per tant, cal engegar periòdicament una caldera elèctrica de recanvi.

Val la pena equipar la calefacció geotèrmica, atesa la complexitat de la instal·lació i l’elevat cost dels equips? Aquesta hauria de ser una decisió equilibrada, recolzada en càlculs i una anàlisi completa de tot el sistema. Només a partir d’aquestes dades es pot determinar la rellevància de la instal·lació de calefacció geotèrmica.

Podeu trobar una revisió real del treball de la calefacció geotèrmica al vídeo: