Geotermisk varmepumpe til opvarmning af hjemmet med dine egne hænder: enhed, design, selvmontering

Geotermisk varmepumpe: driftsprincip, design og producenter

Fordele ved varmepumper

Fordelene ved opvarmningssystemer med varmepumper er bl.a.:

  1. Økonomisk effektivitet. På bekostning af 1 kW elektrisk energi er det muligt at få 3-4 kW termisk energi. Der er tale om gennemsnitstal, fordi varmeomregningsfaktoren afhænger af udstyrstypen og konstruktionens karakteristika.
  2. Miljømæssig sikkerhed. Når varmesystemet fungerer, frigives der ingen forbrændingsprodukter eller andre potentielt farlige stoffer til miljøet. Udstyret er ozonvenligt. Anvendelsen giver dig mulighed for at få varme uden den mindste skade på miljøet.
  3. Alsidighed i brugen. Ved installation af varmeanlæg, der drives af traditionelle energikilder, bliver boligejeren afhængig af monopolister. Solpaneler og vindmøller er ikke altid omkostningseffektive. Men varmepumper kan installeres overalt. Det vigtigste er at vælge den rigtige type system.
  4. Alsidighed. I den kolde årstid opvarmer installationen huset, og i sommervarmen kan den fungere som klimaanlæg. Udstyret anvendes i varmtvandssystemer, der er forbundet med gulvvarmens konturer.
  5. Sikker drift. Varmepumper har ikke brug for brændstof, under deres arbejde udledes der ingen giftige stoffer, og udstyrsknudernes grænsetemperatur overstiger ikke 90 grader. Disse varmeanlæg er ikke farligere end køleskabe.

Intet apparat er perfekt. Varmepumper er pålidelige, holdbare og sikre, men deres omkostninger er direkte forbundet med deres kapacitet.

Kvalitetsudstyr til komplet varme- og varmtvandsforsyning i et hus på 80 m² vil koste omkring 8000-10000 euro. Selvfremstillede enheder har en lav effekt og kan bruges til opvarmning af enkelte rum eller udhuse.

Geotermisk varmepumpe med deres egne hænder til opvarmning af hjemmet: enhed, design, selvmontering
Installationens effektivitet afhænger af husets varmetab. Det giver kun mening at installere udstyret i de bygninger, hvor der er sikret et højt isoleringsniveau, og hvor varmetabet ikke er højere end 100 W/m2.

Udstyret er pålideligt og går sjældent i stykker.

Hvis det er selvfremstillet, er det vigtigt at vælge en kvalitetskompressor, helst fra et køleskab eller en klimaanlægget af det testede mærke.

Skema for hydrotermisk opvarmning

Hidtil er de mest almindelige tre grundlæggende forskellige ordninger for opvarmning af undergrunden. Det samlede areal af det eksterne underjordiske kredsløb bør være 2,5 gange husets opvarmede areal for at sikre maksimal effektivitet i opvarmningen.

Følgende typer geotermisk opvarmning anvendes til autonom opvarmning:

  1. Mulighed for undervanding.
  2. Placering af horisontale brønde.
  3. Brøndinstallation.

I hvert enkelt tilfælde afhænger valget af den ene eller den anden type jordvarmeanlæg af husets størrelse, boligejerens økonomiske muligheder og de særlige forhold i området. Undervandsvarianter kan anvendes i de tilfælde, hvor der er dybe damme i nærheden, som ikke fryser til bunden om vinteren.

Der findes flere typer af udlægning af sådan opvarmning

Vandret indlejring

Denne form for hydrotermisk opvarmning indebærer, at der skal laves en udgravning i nærheden af huset, som skal være 2 meter dybere end jordens frysepunkt. For at opvarme et fritliggende hus på 100 kvadratmeter skal der således graves en mere end 3 meter dyb fundamentsgrube med et samlet areal på 250 kvadratmeter for at opvarme det.

Hvis det tilgængelige areal giver mulighed for en sådan udgravning, er horisontal installation den bedste løsning til jordvarmeopvarmning af et fritliggende hus. Der lægges et rørsystem inde i udgravningen, hvorigennem der cirkuleres et frostfrit varmemedie. Det ydre varmekredsløb føres ind i huset og forbindes med varmeveksleren.

Blandt fordelene ved denne ordning for udførelse af geotermisk opvarmning er dens effektivitet, enkelhed af arrangementet, reduktion af installationsomkostningerne for det eksterne kredsløb. Samtidig er det nødvendigt at tage hensyn til de obligatoriske krav til korrekt beregning af pitens volumen, som ikke altid er muligt at placere på det lille område af haveloddet.

Geotermisk opvarmning af et hus:

Variant til under gulv

Private husejere, der bor i nærheden af søer og floder, vælger ofte geotermisk opvarmning under vandet. Det eksterne kredsløb, som er placeret i en dybde på over 4 meter, skal planlægges omhyggeligt, så søen eller floden ikke kan fryse til. Den underjordiske og overjordiske del af kredsløbet, som går direkte fra søens bred til det private hus, der skal opvarmes, skal være isoleret, og rørene under jorden skal lægges i en dybde under frostpunktet.

Ved at bruge undervandsmuligheden forenkles indretningen af varmesystemet i et privat hjem, da der ikke er behov for dyrt og kompliceret gravearbejde. Det eksterne kredsløb opvarmes af vandets varme, hvorefter det opvarmede kølemiddel tilføres systemet, hvilket sikrer udstyrets funktionsdygtighed.

Fremstilling af hydrotermiske brønde

At lave geotermiske borehuller til autonom opvarmning er den bedste løsning, som giver boligejeren mulighed for at reducere omkostningerne betydeligt. Borehullet bores 30-50 meter dybt, hvilket øger effektiviteten af opvarmningen, da jordtemperaturen i større dybde vil være højere end ved selve overfladen.

Boring af en brønd er en af de mest effektive metoder til installation af en sådan opvarmning.

I dag vælger mange husejere, der arrangerer et autonomt system af geotermisk opvarmning af et privat hus, muligheden for at bore brønde, hvilket i høj grad forenkler udlægningen af kredsløbet. I dette tilfælde er det anvendte udstyrs maksimale effektivitet sikret, hvilket gør det muligt at udnytte alle mulighederne i sådanne moderne teknologier selv i nærvær af et lille område af grunden.

Gennemførelse af privat husopvarmning med udlægning af det eksterne kredsløb i dybe brønde gør det muligt at reducere de samlede omkostninger til indretning af autonom opvarmning i huset med 20-30 %. På grund af den høje temperatur af varmemediet i en dyb sløjfe er det muligt at bruge små varmeinstallationer, hvilket forenkler installationen af udstyr, reducerer omkostningerne, samtidig med at der opnås maksimal komfort i et privat hus.

1 Princippet for drift

En varmepumpe er et sæt udstyr, hvis opgave er at opsamle varmeenergi og levere den til forbrugeren. Kilden til varmeenergi kan være et hvilket som helst medium eller organ med en temperatur på over 1 grad. For at forstå princippet om disse enheders funktion er det nødvendigt at stifte bekendtskab med deres funktionelle egenskaber:

  • Enheden producerer ikke varme af sig selv.
  • Varmepumpen kræver elektricitet for at fungere.
  • Funktionsprincippet er baseret på Carnot-cyklussen, som anvendes i alle kølesystemer.

Teknologien til fremstilling af varmepumper er blevet væsentligt forbedret i de seneste år. Moderne enheder er i stand til at trække varmeenergi fra lufttemperaturer på helt ned til -30 grader Celsius og vand- og jordtemperaturer på helt ned til 2 grader Celsius. I Carnot-cyklusen er arbejdsmediet freon. Dette gasformige stof begynder at koge ved temperaturer under nul. Kølemidlet fordamper og kondenseres i to varmevekslerkamre og absorberer i processen energi fra omgivelserne. Derefter transporteres det til forbrugeren.

En varmepumpes kredsløb svarer til et klimaanlæg, der fungerer på varme:

  • Mens freonet er i flydende tilstand, cirkulerer kølemidlet gennem rørene i varmeveksleren. Ved at trække varme fra omgivelserne koger freonet og begynder at fordampe.
  • Gassen kommer derefter ind i kompressoren, som øger trykket til den ønskede værdi. Som følge heraf stiger kølemidlets kogepunkt, og stoffet kondenserer ved en højere temperatur.
  • Når freonen passerer gennem det indre varmevekslingskammer, afgiver den den lagrede energi til varmeoverførselsmediet og går tilbage til flydende tilstand.
  • Gassen kommer derefter ind i modtageren og gashåndtaget. Når trykket i mediet reduceres, gentages driftscyklussen.
Læs også:  Sådan laver du en trykprøvning af et varmesystem med dine egne hænder

Geotermisk varmepumpe til opvarmning af hjemmet med dine egne hænder: Konstruktion, design, selvmontering

Geotermisk boligopvarmning med dine egne hænder

Installation og idriftsættelse af jordvarme er realistisk på egen hånd. Der kan dog opstå vanskeligheder i processen. Dette gælder først og fremmest for installationen af det eksterne kredsløb i jorden. Hvis du ikke har de nødvendige færdigheder, er det derfor tilrådeligt at overlade justeringen af systemet til fagfolk, som vil foretage en kompetent beregning og installere hele det geotermiske varmesystem.

Foreløbige beregninger

For at sikre, at den geotermiske opvarmning har den ønskede effekt, skal der foretages beregninger. Disse vil hjælpe dig med at vælge pumpeudstyrets kapacitet. De omtrentlige tal for bygninger med forskellige niveauer af varmeisolering varierer. For at opvarme en kvadratmeter skal du for eksempel bruge:

  • uden isolering - 120 watt;

  • med standard varmeisolering: 80 W

  • med energibesparende isolering: 40 watt.

Til beregningerne skal du også bruge tal for varmetabet i huset. Hvis en boligbygning på 180 kvadratmeter med god isolering f.eks. har et varmetab på 9 kWh/dag, skal udstyret levere 216 kWh (9 kW x 24 timer). Da varmetabet kan variere på forskellige tidspunkter, er der regnet med et tillæg på 10-20 %. Den endelige pumpekapacitet i et jordvarmeanlæg bør således være 10,8 kW.

Geotermisk varmepumpe med deres egne hænder til opvarmning af hjemmet: enhed, design, selvmontering

Ved beregningen er det vigtigt at tage nogle ting i betragtning. Disse omfatter jordtemperaturen i borehullet

I et område i det centrale Rusland holdes den inden for +8 ... +10 grader (i en dybde på 15-20 meter). Hvis det ydre varmekredsløb er placeret horisontalt, tages der højde for en kapacitet på 50 kW pr. meter. De nøjagtige tal afhænger af de geologiske forhold (fugtighed, tilstedeværelse af underjordisk vand). Forskellige jordtyper giver forskellige tal:

  • Tørt underlag - 25 W/m;

  • Vådt underlag - 45-55 W/m;

  • Hårde klipper - 85 W/m;

  • Tilstedeværelse af grundvand - 110 W/m.

Hvordan varmesystemet er installeret

Vandopvarmningssystemer er sjældne; geotermisk opvarmning gennem jorden er mest efterspurgt. Det første skridt er derfor at bore en brønd eller grave en grube. Udgravningerne foretages i en dybde på mellem 20 og 100 meter ved hjælp af specialudstyr. Bunden af udgravningen fyldes op med sand. Derefter indsættes plastrør, der kan modstå et tryk på ca. 6 bar, i den forberedte grube eller grøft. Disse rør vil fungere som sonder.

Ved installation anvendes rørbundter af tre eller fire linjer, hvor kantsektionerne er forbundet i en "U"-form. Den ydre løkke kan købes præfabrikeret eller samles af dig selv.

Geotermisk varmepumpe med deres egne hænder til opvarmning af hjemmet: enhed, design, selvmontering

Når den vanskeligste del af installationen af det jordvarmeanlæg er afsluttet, kan pumpen tilsluttes. Ledningsføringen i dette tilfælde svarer til ledningerne i et konventionelt varmesystem.

Sådan fungerer enheden

De, der er kommet i kontakt med omkostningseffektiv opvarmning, kender navnet "varmepumpe". Især i kombination med udtryk som "grundvand", "vand-vand", "vand-luft" osv. En sådan varmepumpe med en Frenette-enhed har stort set intet til fælles - bortset fra navnet og slutresultatet, som er varmeenergi, der i sidste ende bruges til opvarmning.

Varmepumper baseret på Carnot-princippet er meget populære som en omkostningseffektiv måde at organisere opvarmning på og som et miljøvenligt system. Arbejdet i dette kompleks af enheder er forbundet med akkumulering af energi med lavt potentiale, der er indeholdt i naturlige ressourcer (jord, vand, luft), og omdannelse af den til varmeenergi med et højt potentiale. Eugene Frenettes opfindelse er designet og fungerer på en helt anden måde.

Billedgalleri
Foto fra
Det varmeproducerende system, der er udviklet af E. Frenette kan ikke entydigt klassificeres som en varmepumpe. Med hensyn til design og teknologi er det et varmelegeme

Enheden bruger ingen geo- eller solenergi i sin drift. Varmeoverførselsolien inde i pumpen opvarmes af den friktionskraft, der genereres af de roterende metalskiver.

Pumpens driftselement er den oliefyldte cylinder, som indeholder rotationsaksen. Det er en stålstang med parallelle skiver hver 6. cm.

Centrifugalkraften skubber det opvarmede medium ind i spolen, som er forbundet med enheden. Den opvarmede termiske væske kommer ud af enheden ved det højeste punkt i forbindelsen. Den afkølede termiske væske strømmer tilbage nedefra

Dette er et indtryk af en varmepumpe Frenette varmepumpe

Opvarmning af enheden under drift

De vigtigste strukturelle komponenter

De faktiske dimensioner af en af modellerne

Dette apparat er baseret på brugen af varmeenergi, der genereres ved friktion. Den er baseret på metaloverflader, der ikke er placeret tæt på hinanden, men i en vis afstand. Rummet mellem dem er fyldt med væske. Delene roterer mod hinanden ved hjælp af en elektrisk motor, og væsken inde i huset, der er i kontakt med de roterende elementer, opvarmes.

Den resulterende varme kan bruges til at opvarme varmeoverførselsvæsken. Nogle kilder anbefaler, at denne væske anvendes direkte til varmesystemet. Oftest er en normal radiator tilsluttet en hjemmelavet Frenette-pumpe. Eksperter anbefaler kraftigt at bruge olie frem for vand som opvarmningsvæske.

Under pumpens drift har dette kølemiddel en tendens til at varme meget kraftigt op. Vandet kan koge under disse forhold. Varm damp i et lukket rum skaber et for højt tryk, og det fører normalt til sprængte rør eller kapper. Det er meget sikrere at bruge olie i denne situation, da dens kogepunkt er meget højere.

For at lave en Frenette-varmepumpe skal du bruge en motor, en radiator, nogle rør, en stålskiveventil, stålskiver, en metal- eller plastikstang, en metalcylinder og et sæt skruenøgler (+)

Det er en udbredt opfattelse, at en sådan varmegenerator har en virkningsgrad på over 100 % og kan endda nå op på 1000 %. I fysik og matematik er dette ikke korrekt. Effektiviteten afspejler det energitab, der ikke bruges på opvarmning, men på selve driften af apparatet. De fænomenale påstande om en utrolig høj Fresnett-pumpens effektivitet afspejler snarere dens effektivitet, som virkelig er imponerende.

Energiomkostningerne til drift af enheden er ubetydelige, men den producerede varmemængde er ret håndgribelig. Opvarmning af varmeoverføringsmediet til samme temperatur med et varmeelement ville f.eks. kræve betydeligt mere elektricitet, måske flere ti gange mere. Et husholdningsvarmelegeme med denne mængde elektricitet ville ikke engang varme op.

Hvorfor er sådanne apparater ikke installeret i alle bolig- og industribygninger? Årsagerne kan være forskellige. Vand er et meget lettere og mere praktisk varmebærende middel end olie. Det opvarmes ikke til så høje temperaturer, og det er lettere at rense vandlækager end olieudslip.

En anden årsag kan være, at da Frenette-pumpen blev opfundet, var det centrale varmesystem allerede på plads og fungerede godt. At erstatte den med varmegeneratorer ville have været for dyrt og besværligt, så det blev ikke engang seriøst overvejet. Som man siger, det bedste er det godes fjende.

Sådan fungerer varmepumper

Geotermisk varmepumpe med deres egne hænder til opvarmning af hjemmet: enhed, design, selvmontering

Princippet for et husvarmeapparat er baseret på det faktum, at et stof (kølemidlet) kan afgive eller optage varmeenergi i forbindelse med ændring af tilstand. Denne idé er grundlaget for køleskabets funktion (som gør bagsiden af apparatet varm).

En varmepumpe til opvarmning fungerer på følgende måde:

  1. Det indkommende middel afkøles med 5 grader i fordamperrummet på grundlag af energi fra opvarmningsmediet.
  2. Det afkølede middel kommer ind i kompressoren, som komprimerer og opvarmer det som følge af driften.
  3. Den allerede varme gas kommer ind i varmevekslerrummet, hvor den afgiver sin egen varme til varmesystemet.
  4. Det kondenserede kølemiddel vender tilbage til cyklussens start.
Læs også:  PLEN opvarmning - tekniske egenskaber, pris

Anordningen

En varmepumpe til opvarmning af boliger består af flere grundlæggende elementer:

  • Kredsløbet med varmemediet, som flytter energien fra varmekilden;
  • et kredsløb med freon, som periodisk fordamper, idet det tager varmeenergi fra det første kredsløb og aflejrer sig igen som kondensat og overfører varme til det tredje kredsløb;
  • et kredsløb, hvor der cirkulerer en væske, som er varmeoverførselsmediet til opvarmning.

Geotermisk varmepumpe med deres egne hænder til opvarmning af hjemmet: enhed, design, selvmontering

Driften af en termopumpe til opvarmning af boliger er økonomisk set fordelagtig. Grunden til dette er, at apparatet ikke kræver stor effekt (tilsvarende er elforbruget ikke højere end for et almindeligt husholdningsapparat), men det producerer 4 gange så meget varme som elforbruget.

Det er heller ikke nødvendigt at oprette en separat ledningsledning for at tilslutte pumpen.

Fordele og ulemper

Før du beslutter dig for, om du skal bruge en varmepumpe eller ej, bør du kende fordele og ulemper. De vigtigste fordele ved en varmepumpe er

  • Lavt elforbrug til opvarmning af huset;
  • ingen regelmæssig inspektion eller vedligeholdelse er nødvendig, hvilket gør varmepumpen til opvarmning driftsomkostninger så lave som muligt;
  • Varmepumpen kan installeres hvor som helst. Pumpen kan arbejde med termiske energikilder som luft, jord og vand. Derfor er det muligt at installere det praktisk talt alle steder, hvor du planlægger at bygge et hus. Og hvis du er langt væk fra gasnettet, er enheden den mest velegnede opvarmningsmetode. Selv hvis der ikke er elektricitet, kan kompressoren drives af benzin eller diesel;
  • Huset opvarmes automatisk. Der er ikke behov for at tilsætte brændstof eller foretage andre manipulationer, som det er tilfældet med et kedelanlæg;
  • Ingen forurening af miljøet med skadelige gasser og stoffer. Alle anvendte kølemidler er helt sikre og miljøvenlige;
  • brandsikkerhed. Beboerne vil aldrig risikere eksplosioner eller skader som følge af overophedning af varmepumpen;
  • mulighed for drift selv under kolde vinterforhold (ned til -15 grader);
  • En kvalitetsvarmepumpe til opvarmning af boliger kan fungere i op til 50 år. Kompressoren skal kun udskiftes en gang om 20 år.

Se videoens fordele og ulemper

Som alle andre apparater har varmepumper visse ulemper:

  1. Hvis den omgivende temperatur falder til under 15 grader, kan pumpen ikke fungere. I dette tilfælde skal der installeres en anden varmekilde. Ved meget lave temperaturværdier tændes kedlen, generatoren eller det elektriske varmelegeme;
  2. Udgifterne til udstyret er høje. Det vil koste omkring 350.000-700.000 rubler, og det samme beløb skal bruges på at etablere det geotermiske anlæg og installere apparatet. Der er kun ikke behov for yderligere installationsarbejde for en varmepumpe, der bruger luft som varmekilde;
  3. Varmepumpen installeres bedst i kombination med gulvvarme eller ventilatorkonvektorer, men i ældre bygninger vil det kræve en ny indretning og måske endda en større renovering, hvilket vil medføre ekstra tid og omkostninger. Hvis huset er bygget fra bunden, er det ikke noget problem;
  4. Når en varmepumpe er i drift, sænkes temperaturen i jorden omkring varmepumpens rør. Dette medfører, at nogle af de mikroorganismer, der er involveret i miljøets funktion, dør. Der er derfor stadig en vis miljøskade, men den er langt mindre end ved gas- eller olieudvinding.

Fordele ved et geotermisk varmesystem

Geotermiske varmeanlæg har flere fordele:

  • Den producerede varmeenergi er flere gange større end det elforbrug, som pumpen kræver.
  • Mere miljøvenligt end andre opvarmningssystemer, da jordvarmeanlæg ikke producerer skadelige emissioner.
  • Der kræves hverken brændstof eller yderligere kemikalier for at få et geotermisk system til at fungere. Derfor er det sikkert for ejerne og omgivelserne.
  • Der er ingen risiko for eksplosion eller brand ved denne opvarmning.
  • Hvis varmesystemet er korrekt installeret, vil det holde i mindst 30 år uden vedligeholdelse.

Opførelse af geotermiske anlæg

Geotermisk varmepumpe med deres egne hænder til opvarmning af hjemmet: enhed, design, selvmontering

Opførelse af geotermiske anlæg

Allerede af navnet fremgår det, at denne type opvarmning er baseret på energi fra jorden. Det minder om klimaanlæg eller køleskabe.

Hovedelementet er en varmepumpe, der er forbundet til to kredsløb.

  1. Det interne kredsløb henviser til det varmesystem, som vi er vant til; det består af radiatorer og rørsystemer.
  2. Den eksterne er en meget stor varmeveksler, der er installeret under jorden eller i et vandområde. Varmeoverføringsmediet i veksleren (som kan være almindeligt vand eller frostvæske) sendes ved omgivelsestemperatur til varmepumpen, hvorfra den overfører den lagrede varme til det interne kredsløb. Det er sådan, radiatorerne i huset bliver opvarmet.

Systemets kerneelement er varmepumpen - en enhed, der ikke fylder mere end et gaskomfur. Varmepumpens produktivitet er ret høj: for hver kilowatt anvendt energi producerer den op til fem kilowatt varme for op til fem kilowatt.

Varmepumpens funktionsmåde

Der er ingen tvivl om, at jordvarme er langt den mest tidskrævende og dyreste løsning. De fleste af pengene skal bruges på udgravningsarbejde og det tilhørende udstyr, herunder varmepumpen. Og mange mennesker spekulerer på, om det er muligt at spare penge og bygge f.eks. en hjemmelavet varmepumpe. For at finde ud af det, skal du forstå udstyrets typer og funktioner.

Installation af jordvarme selv

Vi vil straks bemærke en sådan funktion: dem, der tør udstyre opvarmningen med jordvarme, skal investere en stor mængde penge en gang. Selvfølgelig vil disse omkostninger blive tjent ind med tiden, da vi ikke bygger et hjem til os selv i et år eller to. Desuden stiger prisen på gas og elektricitet hvert år, og med et jordvarmeanlæg kender du ikke til disse prisstigninger.

I dette system vil det meste af det dog være skjult under jorden. Jordvarme handler om at have en brønd og en varmeveksler. Du behøver kun at sætte en enhed i boligen, der genererer varme - den fylder normalt ikke meget i boligen.

Geotermisk varmepumpe med deres egne hænder til opvarmning af hjemmet: enhed, design, selvmontering Sådan fungerer en varmepumpe

På en sådan enhed vil brugeren kunne regulere temperaturen og levere varmeenergi. Installationen af selve varmesystemet i boligen foregår som sædvanlig - med forgrenede rør og radiatorer. Hvis du har et privat hus, eller hvis selve bygningen er lille, ledes generatorsystemet i dette tilfælde ind i et separat rum eller i kælderen.

Funktionsprincip for varmepumper

Det er værd at bemærke, at næsten alle miljøer indeholder varmeenergi. Hvorfor ikke bruge eventuel varme til opvarmning af huset? Varmepumpen vil hjælpe med at gøre dette.

Varmepumpens arbejdsprincip er følgende: Varmen overføres til varmebæreren fra energikilden med lavt potentiale. I praksis fungerer det på følgende måde.

Varmeoverførselsmediet strømmer gennem rør, der f.eks. er nedgravet i jorden. Varmeoverførselsmediet kommer derefter ind i varmeveksleren, hvor den opsamlede varmeenergi overføres til det andet kredsløb. Kølemidlet, som befinder sig i det eksterne kredsløb, opvarmes og omdannes til gas. Det gasformige kølemiddel passerer derefter ind i kompressoren, hvor det komprimeres. Det får kølemidlet til at varme endnu mere op. Den varme gas går til kondensatoren, og her overføres varmen til varmemidlet, som allerede opvarmer selve huset.

Læs også:  Opvarmning i et smart hjem: enhed og funktionsprincip + tips til at organisere et smart system

Geotermisk boligopvarmning: funktionsprincip

Kølesystemer er baseret på det samme princip. Det betyder, at køleanlæg også kan bruges til at køle indendørs luft.

Typer af varmepumper

Der findes flere forskellige typer varmepumper. Men oftest klassificeres enhederne efter arten af varmeoverførselsmediet på det eksterne kredsløb.

Anordningerne kan få deres energi fra

  • vand,
  • jorden,
  • luft.

Den resulterende energi i huset kan bruges til rumopvarmning og opvarmning af vand. Derfor findes der flere forskellige typer varmepumper.

Varmepumper: jord til vand

Det bedste alternativ til alternativ opvarmning er at hente varmeenergi fra jorden. Allerede i seks meters dybde har jorden en konstant og uændret temperatur. Der anvendes en særlig væske som opvarmningsmedium i rørene. Systemets ydre kredsløb er lavet af plastrør. Rør i jorden kan placeres enten lodret eller vandret. Hvis rørene er placeret vandret, skal der være et større areal. Hvis rørene er placeret horisontalt, er det ikke muligt at anvende jorden til landbrugsformål. Der kan kun plantes græsplæner eller etårige planter.

For at kunne lægge rørene lodret i jorden skal der bores flere boringer ned til 150 meters dybde. Dette ville være en effektiv geotermisk pumpe, da temperaturen i store dybder nær jorden er høj. Der anvendes dybe sonder til at overføre varmen.

Vand-til-vand-pumpetype

Varme kan også hentes fra vand, der ligger dybt i undergrunden. Der kan anvendes damme, grundvand eller spildevand.

Det er værd at bemærke, at der ikke er nogen grundlæggende forskelle mellem de to systemer. De mindste omkostninger er nødvendige, når der oprettes et system til at få varme fra et vandområde. Rørene fyldes med varmebærer og nedsænkes i vand. Et grundvandsvarmepumpesystem kræver en mere kompleks konstruktion.

Luft-til-vand-pumper

Det er også muligt at opsamle varme fra luften, men i områder med meget kolde vintre er dette system ikke effektivt. Installationen er dog meget enkel. Det eneste, du skal gøre, er at vælge og installere den rigtige enhed.

Lidt mere om princippet bag jordvarmepumper

Det er meget rentabelt at bruge varmepumper til opvarmning. Huse med mere end 400 kvadratmeter gulvareal vil hurtigt tjene sig ind på systemet. Men hvis dit hus ikke er så stort, kan du lave et varmesystem med dine egne hænder.

Først skal du købe en kompressor. En enhed med et almindeligt klimaanlæg er tilstrækkelig. Det er monteret på væggen. Kondensatoren kan du selv lave. Du skal lave en spole af kobberrør. Den er anbragt i et plastkabinet. Fordamperen er også monteret på væggen. Lodning, påfyldning af freon og lignende arbejder bør kun udføres af en professionel. Forkert håndtering vil ikke føre til et godt resultat. Ikke nok med det, men du kan også komme til skade.

Før du sætter varmepumpen i drift, skal du kontrollere, om husets elektriske system er i orden. Måleren skal have en effekt på 40 ampere.

Hjemmelavet geotermisk varmepumpe

Det skal bemærkes, at en selvfremstillet varmepumpe ikke altid lever op til forventningerne. Årsagen hertil er manglen på korrekte termiske beregninger. Systemet har en lav kapacitet, og vedligeholdelsesomkostningerne stiger

Derfor er det vigtigt at foretage præcise beregninger.

Installationsmuligheder for jordvarme

Sådan får du det eksterne kredsløb til at fungere

For at få mest muligt ud af jordenergien til opvarmning af dit hjem skal du vælge det rigtige layout af det eksterne kredsløb. Dybest set kan kilden til varmeenergi være et hvilket som helst medium - under jorden, vand eller luft.

Men det er vigtigt at tage hensyn til sæsonudsving i vejrforholdene, som nævnt ovenfor.

Der findes i øjeblikket to typer systemer, der effektivt bruges til at opvarme et hus fra jordvarme - horisontale og vertikale. En vigtig faktor i valget er grundens størrelse. Udformningen af rørene til opvarmning af huset med jordenergi afhænger af dette.

Desuden tages der hensyn til sådanne faktorer:

  • Jordbundssammensætning. I stenet og leret jord er det vanskeligt at lave lodrette skakte til at lægge ledningsnet;
  • Jordens frostniveau. Det vil bestemme den optimale dybde af rørene;
  • Grundvandets placering. Jo højere de er, jo bedre for jordvarme. I dette tilfælde vil temperaturen stige med dybden, hvilket er den optimale betingelse for opvarmning med jordenergi.

Det er også vigtigt at være opmærksom på muligheden for omvendt energioverførsel om sommeren. I dette tilfælde vil opvarmning af et fritliggende hus fra jorden ikke fungere, og den overskydende varme vil blive overført fra huset til jorden. Alle kølesystemer fungerer efter samme princip. Men det kræver installation af ekstra udstyr.

Horisontal placering af geotermisk opvarmning

Horisontal placering af de udvendige rør

Den mest almindelige måde at installere eksterne rør på. Det er praktisk på grund af den enkle installation og muligheden for en relativt hurtig udskiftning af defekte rørsektioner.

Der anvendes et manifold-system til denne type installation. Til dette formål laves flere kredsløb i en afstand på mindst 0,3 m fra hinanden. De er forbundet ved hjælp af en solfanger, som fører varmemediet videre ind i varmepumpen. Dette vil sikre, at der tilføres så meget energi som muligt til varmesystemet fra jordvarmen.

Der er dog en række vigtige nuancer, der skal tages hensyn til:

  • Størrelsen af havelodden er stor. For et hus på ca. 150 m² bør dette være mindst 300 m²;
  • Rørene skal installeres i en dybde, der ligger under jordens frostniveau;
  • Muligheden for jordbevægelser under forårsoversvømmelser øger sandsynligheden for, at rørene forskubbes.

En afgørende fordel ved horisontal jordvarme er, at den kan installeres på en selvforsynende måde. I de fleste tilfælde kræver det ikke brug af specialmaskiner.

Lodret geotermisk opvarmningsordning

Lodret geotermisk system

Dette er en mere arbejdskrævende måde at opvarme et fritliggende hus fra jorden på. Rørene er placeret lodret i særlige brønde

Det er vigtigt at vide, at denne ordning er langt mere effektiv end den vertikale ordning.

Dens største fordel er at øge graden af vandopvarmning i det eksterne kredsløb. Det betyder, at jo dybere rørene er i systemet, jo mere varme fra jorden er tilgængelig til opvarmning af huset. En anden faktor er den lille størrelse af arealet. I nogle tilfælde er det eksterne geotermiske varmekredsløb anbragt før opførelsen af huset i umiddelbar nærhed af fundamentet.

Hvilke vanskeligheder kan man støde på i forbindelse med at skaffe jordenergi til opvarmning af et hus ved hjælp af denne ordning?

  • Kvantitativ til kvalitativ. Ved en lodret opstilling er linjernes længde betydeligt længere. Det kompenseres af den højere jordtemperatur. Det kræver, at der laves boringer på op til 50 meters dybde, hvilket er et tidskrævende arbejde;
  • Jordbundssammensætning. Til stenet jord skal der anvendes særlige boremaskiner. I lerjord installeres et beskyttelseskappe af armeret beton eller tykvægget plast for at forhindre, at borehullet smuldrer;
  • Hvis der opstår en funktionsfejl eller tab af tæthed, bliver reparationsprocessen mere kompliceret. I dette tilfælde kan opvarmningen af huset blive afbrudt i lang tid på grund af den termiske energi fra jorden.

Men på trods af de høje startomkostninger og arbejdsintensiteten ved installationen er en vertikal placering af linjerne optimal. Eksperter anbefaler at bruge præcis denne ordning for installation.

Bedømmelse
Websted om VVS

Vi anbefaler at læse

Hvor skal du fylde pulveret i vaskemaskinen, og hvor meget pulver skal du putte i?