Alternative Wärmeversorgung des Ferienhauses mit Erde und Wärmepumpe

Geothermische Heizung: Funktionsprinzip, Vor- und Nachteile, Feinheiten der Konstruktion

Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, ein Haus zu heizen. Die Aufmerksamkeit der Menschen richtet sich natürlich auf die Suche nach solchen Methoden, die am wenigsten Energie verbrauchen. Heftige Auseinandersetzungen führen zu einer so fortschrittlichen Art der Wärmeerzeugung wie der Nutzung unterirdischer Quellen.

Wie funktioniert das?

Das Prinzip der geothermischen Heizung beruht auf dem Einsatz von Wärmepumpen. Sie arbeiten nach dem klassischen Carno-Zyklus, bei dem ein kaltes Kühlmittel aus der Tiefe entnommen und ein auf 50 Grad erwärmter Flüssigkeitsstrom in das Heizsystem geleitet wird. Die Standard-Wärmepumpe heizt das Haus oder ein anderes Gebäude durch die Wärme der Erde 100 Tausend Stunden lang (dies ist der Durchschnitt zwischen den vorbeugenden Überholungen).

Die Erwärmung auf 50 Grad wurde nicht gewählt. Es ist dieser Indikator auf der Grundlage der Ergebnisse von speziellen Berechnungen und beim Studium der praktisch implementierten Systeme, die als die effektivste erkannt wurde. Daher wird die Erdwärme, die den Energiefluss aus den Eingeweiden nutzt, hauptsächlich nicht durch Heizkörper, sondern durch einen warmen Fußboden oder eine Luftkontur ergänzt. Im Durchschnitt schaffen es 1000 Watt Energie, die die Pumpe zum Laufen bringt, etwa 3500 Watt Wärmeenergie in die Höhe zu treiben. Vor dem Hintergrund des ungezügelten Anstiegs der Kosten für das Kühlmittel im Hauptnetz und andere Heizmethoden ist dies ein sehr erfreulicher Indikator.

Die geothermische Heizung wird von drei Konturen gebildet:

  • Erdkrümmer;
  • Wärmepumpe;
  • Eigentlich ein Heizungskomplex zu Hause.

Der Kollektor ist eine Auswahl von Rohren, die die Umwälzpumpe ergänzt. Das Kühlmittel im äußeren Kreislauf hat eine Temperatur von 3 bis 7 Grad. Und selbst eine solche unbedeutende Spanne ermöglicht es dem System, die Aufgaben effektiv zu lösen. Für die Wärmeübertragung wird entweder Ethylenglykol in seiner reinen Form oder eine Mischung mit Wasser verwendet. Vollständig mit Wasser beheizte Konturen sind selten.

Der Grund ist einfach – das Wasser, das in einer ziemlich vorgewärmten Schicht des Bodens auftritt, korrodiert schnell die Ausrüstung. Und selbst eine solche Flüssigkeit kann weit entfernt von jedem beliebigen Ort gefunden werden. Die Wahl des spezifischen Kühlmittels wird durch die konstruktiven Lösungen der Ingenieure bestimmt. Die Pumpe wird in Abhängigkeit von der Vorrichtung der übrigen Teile des Systems ausgewählt. Da die Tiefe des Brunnens (die Höhe der Verlegung der Anlage) durch die natürlichen Gegebenheiten bestimmt wird, hängen die entscheidenden Unterschiede zwischen den Arten von geothermischen Systemen mit der Anordnung des Kollektors im Boden zusammen.

Der horizontale Aufbau bedeutet, dass der Kollektor unterhalb der Gefriergrenze des Bodens liegt. Je nach Gebiet bedeutet dies eine Vertiefung von 150-200 cm. Solche Kollektoren können mit verschiedenen Rohren aus Kupfer (mit einer Außenschicht aus PVC) und aus Metall-Kunststoff ausgestattet werden. Um eine Wärmeleistung von 7 bis 9 kW zu erzielen, müssen Sie mindestens 300 Quadratmeter verlegen. m Kollektor. Eine solche Technik erlaubt es nicht, sich den Bäumen um mehr als 150 cm zu nähern, und am Ende der Installation müssen Sie das Gebiet verbessern.

Ein gut exponierter Kollektor beinhaltet das Bohren mehrerer Bohrungen, wobei diese unbedingt in verschiedene Richtungen gerichtet sind und jede in ihrem eigenen Winkel führen. Von der Innenseite der Bohrlöcher werden Erdwärmesonden angebracht, die den thermischen Rückstoß von 1 POG. M erreicht etwa 50 Watt. Es ist leicht zu berechnen, dass für eine ähnliche Wärmezahl (7-9 kW) es notwendig sein wird, 150-200 m Bohrungen zu setzen. Die Überlegenheit in diesem Fall, nicht nur in den Einsparungen, sondern auch in der Tatsache, dass die Landschaft Struktur der Erde nicht ändern. Es wird nur notwendig sein, eine kleine Fläche für die Installation eines Senkkastenblocks zu beachten und einen konzentrierenden Kollektor zu setzen.

Die aus dem Wasser erwärmte Kontur ist praktisch, wenn es möglich ist, die äußere Vereinigung des Wärmeaustausches im See oder einem Teich bis zu einer Tiefe von 200 bis 300 cm auszuschließen. Aber die Lage des Reservoirs in einem Radius von 0,1 km von der beheizten Struktur und die Fläche von Aqua Mirror Minimum 200 wird ein unzugänglicher Zustand sein. m. Es gibt noch schwerelose Wärmetauscher, wenn die Wärme der externen Kontur kommt aus der Atmosphäre. Eine ähnliche Schlussfolgerung zeigt sich sehr gut in den südlichen Regionen des Staates und fragt nicht hemmungslos nach praktisch allen Landangelegenheiten. Die Hilflosigkeit des Systems ist ein geringer Wirkungsgrad bei einem Frost von 15 Grad und ein absoluter Stillstand, wenn die Wärme auf 20 Grad sinkt.

Eigenheiten

Geothermische Heizung der Wohnung, vor allem, verwendet nicht die teure und umweltschädliche Luft mineralischen Brennstoff. Gegenwärtig werden 7 von 10 neu gebauten Wohnungen in Schweden auf diese Weise beheizt. An heißen Tagen wird die geothermische Anlage von der Heizung durch ein Mittel der passiven Klimatisierung gemacht. Trotz einer alles überragenden Aussicht werden weder Vulkane noch Geysire benötigt, um ein solches Heizsystem zu betreiben. In der gewöhnlichsten flachen Gegend funktioniert es in keiner Weise.

Eine einheitliche Bedingung, wie sich herausstellte, wird durch die thermische Kontur des Punktes unter dem Teil des Gefrierens erreicht, wo die Wärme der Erde von 3 bis 15 Grad entscheidet. Die ultrahohe Effizienz wird nur durch die widersprüchlichen Naturgesetze gesehen; Die Wärmepumpe ist mit einem Freon gesättigt, das unter dem Einfluss von “Eis”-Wasser verschwindet, das den Menschen erscheint. Dampf erwärmt den 3. Umriss. Dieses Schema gibt dem Gefrierschrank einen ausgefallenen Charakter. Der Wirkungsgrad der Pumpe bezieht sich folglich nur auf die quantitative Übereinstimmung von elektronischer Energie und thermischen Ressourcen. Für sich selbst wird der Betrieb des Antriebs “wie erwartet” durchgeführt, mit unveränderten Energieverlusten.

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Vor- und Nachteile

Als objektive Vorteile der Erdwärmeheizung können gelten:

  • ausgezeichneter Wirkungsgrad;
  • Die solide Phase des Dienstes (die Wärmepumpe ist für 2-3 Jahrzehnte arbeiten, und geologische Sonden und entscheidend bis zu 100 Jahren);
  • Stabilität der Arbeit buchstäblich unter allen Bedingungen;
  • Mangel an Bindung an Energie;
  • Vollständige Autonomie.

Es gibt 1 verantwortliche Ungereimtheit, die verhindert, dass die Wahrheit zu arrangieren geothermische Heizung in der Tat eine völlig hergestellt Schlussfolgerung. Dies, wie die Bewertungen der Gastgeber zeigen, die höchsten Kosten des Systems gebildet. Um die gewöhnliche Wohnung mit einer Fläche von 200 Quadratmetern zu wärmen. m (nicht zum Beispiel sogar gelegentlich gefunden), wird es notwendig sein, ein System für eine Quelle für 1 Million Rubel zu bauen, bis zu 1/3 dieses Betrags kostet die Wärmepumpe. Automatische Anlagen sind recht komfortabel, und wenn alles richtig konfiguriert ist, haben alle Chancen, für die Jahre ohne Eingreifen des Menschen zu arbeiten. Alles hängt nur vom Vorhandensein von freien Mitteln ab. Ein weiterer Nachteil ist die Führung der Stromversorgung der Pumpeneinheit.

Das Risiko einer Entzündung eines geothermischen Heizsystems ist gleich null. Sie brauchen keine Angst zu haben, damit zusätzlichen Platz zu beanspruchen; in der Wohnung selbst benötigen die notwendigen Teile in etwa die gleiche Fläche wie eine herkömmliche Waschmaschine. Darüber hinaus wird Platz frei, der in der Regel für die Brennstoffversorgung reserviert werden muss. Es ist unwahrscheinlich, dass es funktioniert, die notwendigen Konturen mit den eigenen Händen zu bauen. Auch die Gestaltung ist mehr als alles andere Experten anzuvertrauen, denn das kleinste Versehen kann zu unschönen Ergebnissen führen.

Anordnung

Fast alle Menschen versuchen, eine Erdwärmeheizung mit ihren eigenen Händen zu bauen. Doch damit dieses System funktioniert, müssen sorgfältige Berechnungen angestellt werden, und auch die Erstellung eines Rohrverlegungsplans ist erforderlich. Es ist nicht möglich, den Brunnen näher als 2-3 m an die Wohnung heranzuführen. Die zulässige Bohrtiefe beträgt 200 m, aber auch Brunnen mit einer Tiefe von 50 m haben einen zufriedenstellenden Wirkungsgrad.

Berechnungen

Die wichtigsten Parameter, die in jeder Berechnung berücksichtigt werden, sind:

  • die Temperatur (ab einer Tiefe von 15-20 m und mehr erwärmt sie sich je nach den Bedingungen auf 8 bis 100 Grad);
  • der Wert der entnommenen Leistung (der Durchschnitt liegt bei 0,05 kW pro 1 m);
  • der Einfluss von Klima, Feuchtigkeit und Grundwasserkontakt auf den Wärmeverlust.

Interessanterweise geben völlig trockene Felsen nicht mehr als 25 W pro 1 m2 ab, und wenn Grundwasser vorhanden ist, steigt dieser Wert auf 100-110 W. Man darf nicht vergessen, dass die normale Betriebszeit einer Wärmepumpe bei 1800 Stunden pro Jahr liegt. Wenn dieser Wert überschritten wird, ist das System nicht mehr effektiv, aber trotz allem nimmt die Abnutzung sehr schnell zu. Viel schlimmer ist jedoch, dass die übermäßige Ausnutzung der thermischen Ressourcen der Schächte zu deren Abkühlung führt, einschließlich des Einfrierens von Gestein in der Arbeitstiefe. Bei der Verfolgung der Daten kann sich der Boden absenken, und von Zeit zu Zeit werden Arbeitsleitungen und oberirdische Strukturen beschädigt.

Es ist notwendig, die Auswirkungen auf die Regeneration der Bodenqualität sorgfältig zu planen. Nur wenn man dem Brunnen von Zeit zu Zeit Wärme zuführt, anstatt sie nach außen zu leiten, kann man den gemessenen Betrieb des Systems für fast alle kommenden Jahre sicherstellen. Wie oft man sie anlegen muss und was sonst noch zu tun ist, wird von geschickten Planern berechnet. Die Amortisationszeit einer geothermischen Heizung, auch bei hoher Leistung, beträgt mindestens 10 Jahre. Zum Beispiel, in der Tat, abgesehen von Engineering-Faktoren, es folgt in den Fußstapfen der sorgfältigen Berechnung der Wirtschaftlichkeit des Plans.

Ablauf der Arbeiten

Die Wärmeversorgung aus unterirdischen Quellen sollte nach einer streng entwickelten Methode erfolgen. Da Wasser- und Schwerelosigkeitssysteme nur in begrenztem Umfang genutzt werden, handelt es sich bei der Mehrzahl der buchstäblich verwendeten Varianten um Bohrungen. Und das ist ein weiterer Grund, warum es nicht funktionieren wird, alles mit den eigenen Händen zu regeln. Nur mit speziellen Geräten kann man in eine Tiefe von 20-100 m vordringen, wo die notwendigen Voraussetzungen für die Erwärmung gegeben sind. Als Sonden dürfen Kunststoffrohre verwendet werden, die für einen Druck von 6 bar ausgelegt sind.

Um die Wirksamkeit des Systems zu erhöhen, werden 3- oder 4-reihige Umreifungen verwendet, deren Endabschnitte U-förmig verbunden sind. Diese Beheizung erfolgt über einen in der Mitte des Kanals gespannten Draht, durch den Strom fließt. Wenn es nicht möglich ist, Energiepfähle zu verwenden, müssen horizontale Empfänger eingesetzt werden. Für sie wird eine Plattform mit den Maßen 15×15 m vorbereitet, von der die Sohle bis zu einer Tiefe von 0,5 m entfernt wird.

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Diese gesamte Fläche wird benötigt, um das Abbild von Sonden zu verlegen. Häufig werden elektrische Matten oder Rohre verwendet, die Wärme austauschen. Um die Effizienz des Heizsystems zu erhöhen, wird die Anordnung der Rohre in einer Spirale oder in Form einer “Schlange” verwendet. Es lässt sich nicht mit Sicherheit sagen, ob es besser ist, fertige Komplexe in Reihe zu schalten oder eine unabhängige Montage vorzunehmen. Im ersten Fall wird das Problem der Kompatibilität automatisch gelöst, aber in der zweiten Flexibilität erhöht, das Potenzial für die Modernisierung erhöht (obwohl das Design des Designs muss mehr gegeben werden).

Amateur-Bauherren können von einem typischen Wärmespeicher abrücken, indem sie ihn durch einen Betonestrich ersetzen. Die Erdwärmeheizung in einem solchen System erlaubt es, auf erhebliche Temperatursprünge zu verzichten. Man kann mit verschiedenen Kältemitteln experimentieren und auch Kompressoren mit wechselnder Leistung einbauen. Wenn Sie die Last richtig berechnet haben und die Wärme entsprechend den Verbrauchskonturen richtig verteilen, können Sie das System um 15-20 % effizienter machen. Gleichzeitig werden die Stromversorgungskosten spürbar gesenkt.

Horizontal verlegte Rohre werden in einer Tiefe von 50-300 cm verlegt. Damit die Fläche der Trassen möglichst klein ist, werden sie in Form von Windungen ausgeführt. Der Abstand zwischen den einzelnen Bahnen sollte jedoch mindestens 200 mm betragen. Vor jeder Baumaßnahme sollte der Wärmerücklauf des Bodens bestimmt werden. Liegt er unter 20 Watt pro 1 Quadratmeter, macht der Erdwärmekreislauf keinen Sinn. Um den Abfluss des Grundwassers zu gewährleisten, wird die Grubensohle mit einer Sandschicht bedeckt. Rohre aus genähtem Polyethylen sind gut zu erkennen.

Empfehlungen für den Betrieb

Der effektivste Betrieb der Wärmepumpe ist in Räumen gewährleistet, in denen die Lufttemperatur von 14 Grad Wärme ist. Wenn möglich, ist es wert, bevorzugen die vertikale Lage der Konturen horizontal, weil es die effektivste von allen ist. Nach den Bewertungen zu urteilen, ist die geothermische Heizung in ihrer reinen Form unvernünftig, sie wärmt zu lange, denn in vielen Fällen spielt ein solches System eine reine Hilfsfunktion. Um die höchste Effektivität zu erreichen, sollten Sie sich auf die maximal zulässige Intensität der thermischen Ressource und die berechneten Schwachstellen des Brunnens konzentrieren.

Wenn sich darunter kein trockenes Gestein, sondern heißes Wasser befindet, ist dies nahezu die optimale Situation. Dann ist es möglich, zu sparen und den maximalen Nutzen zu erzielen. Es ist jedoch zu bedenken, dass bei der gleichzeitigen Nutzung heißer unterirdischer Quellen für die Wasserversorgung das darin enthaltene Wasser den typischen hygienischen Anforderungen entsprechen muss. Wenn eine chemische Analyse das Vorhandensein von aggressiven Komponenten zeigt, ist es ratsam, zwei autonome Konturen zu organisieren, in denen die Flüssigkeit nicht gemischt wird, sondern nur ein Wärmeaustausch stattfindet. An den Wänden werden Kompressoren entweder von Kühlschränken oder von Klimaanlagen befestigt.

Wenn die Verkabelung im Haus recht schwach ist, lohnt es sich, ein paar Kompressoren anzubringen, um den Einschaltstrom durch die sequentielle Einbindung zu reduzieren. Bei der Installation von Kondensatoren sollten Sie darauf achten, dass das Freon vom oberen zum unteren Punkt fließt und nicht umgekehrt. Damit der Kollektor gleichmäßig arbeitet und den Raum beheizt, sollte seine Fläche (für ein Privathaus 100 qm) 200-250 m2 betragen. Das horizontale Heizsystem sollte nicht verwendet werden, wenn geplant ist, später den Garten oder die Grünanlage zu unterbrechen. Um das System zu vervollständigen, können Sie auch eine normale Brunnenpumpe verwenden.

Was eine Erdwärmeheizung ist und wie man sie installiert, erfahren Sie im nächsten Video.

Wir wissen, wie rentabel die geothermische Beheizung eines Eigenheims ist

Геотермальное отопление частного дома

Bei der Entscheidung für die Beheizung von Privatwohnungen oder Industriegebäuden wird in erster Linie auf die Verfügbarkeit und den Preis des Brennstoffs im Gebäude geachtet. Es ist wichtig, die Dimensionen der Geld- und Arbeitsinvestitionen in der Installationsphase der Anlage, die Betriebskosten und auch die Effizienz des zukünftigen Systems unter bestimmten Betriebsbedingungen darzustellen.

Die geothermische Beheizung eines Eigenheims wird von den Inserenten als eine universelle Schlussfolgerung für jeden Fall dargestellt, was in der Tat nicht ganz richtig ist. Der Hinweis enthält einen Stoff, der hilft, zu verstehen, was und zu welchen Kosten der Bauherr angeboten wird, und auch, um dieses Heizungsmuster mit anderen Methoden zu vergleichen.

Vor- und Nachteile von geothermischen Wärmepumpen

In der Russischen Föderation gibt es mehrere Erfahrungen mit dem globalen und vor allem dem langfristigen Betrieb von Wärmepumpen. Die Nutzer wurden in zwei gegensätzliche Lager eingeteilt: diejenigen, die das Heizsystem loben (dazu gehören auch Verkäufer und Installateure) und die Gegner, die mit Betriebsproblemen oder nachlässigen Installateuren zu kämpfen haben.

Геотермальное отопление дома Трубы геотермального отопления

Anhand der Antworten lassen sich Rückschlüsse auf die Vor- und Nachteile von Wärmepumpen ziehen.

Herausragende Eigenschaften Defekte
Geringer Stromverbrauch, für 1 kW verbrauchten Strom erhält man 2,5-3,5 kW (in der Realität) und bis zu 7 kW (im Idealfall) an Wärmeleistung Große Geldinvestitionen bei der Planung und Installation
Möglichkeit der Installation in jedem Gebiet – je nach Gebiet werden Erdreich, Wasser oder schwerelose externe Wärmezufuhrkreise verwendet Die Notwendigkeit für zusätzliche Wärmequellen bei Lufttemperaturen unter 25 ° C
Reversibilität – das System arbeitet zum Heizen im Winter und zum Kühlen im Sommer Gefahr für die Bodenmikroben – der Boden kühlt ab, Bakterien sterben ab, die Bodenfruchtbarkeit nimmt ab
Vielseitigkeit – kann für die Heizung des Hauses, Heizung Wasser für die täglichen Aktivitäten oder Wasser im Pool verwendet werden Systeme sind nur mit “warmen Boden” Ausrüstung wirksam – das Kühlmittel erwärmt sich bis zu 50 ° C, die nicht genug für den effizienten Betrieb von Heizkörpern ist
Langlebigkeit – ausländische Fachleute sprechen von 30-50 Betriebsjahren, bevor die Geräte ausgetauscht werden müssen Niedriger Wirkungsgrad mit einer geringen Streuung der Kühlmitteltemperaturen im äußeren Kreislauf und dem Dichtungsmedium (Boden, Wasser)
Minimale Wartungskosten
Vollständige Prozessautomatisierung
Umweltfreundlich – keine schädlichen Emissionen
Benötigt nur Strom zum Betrieb.
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Die Vorteile ergeben sich aus einer hochwertigen Konstruktion, der richtigen Wahl der Ausrüstung und der Einhaltung der Installationsvorschriften.

Das Gerät und das Funktionsprinzip der geothermischen Heizung

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe lässt sich am Beispiel eines Gefrierschranks oder eines Split-Systems gut veranschaulichen. Wenn der Heizkörper auf der Rückseite des Gefrierschranks berührt wird, wird er heiß, während die Wände des Kühlschranks kühl werden.

In einem ähnlichen Modus arbeiten räumlich voneinander getrennte Klimageräte – das Innengerät wird gekühlt und wirkt als Frischequelle, das Außengerät gibt Wärme an die Straße ab. Im umgekehrten Modus erwärmt das Split-System die Luft im Raum.

Принцип работы теплового насоса

Bei einer Wärmepumpe zum Heizen entzieht das Außengerät der Luft, dem Erdreich oder dem Wasser Wärme, wofür die äußeren Kreisläufe aus Rohren verlegt werden. Bei Wasserkreisläufen wird das Wasser wahrscheinlich gepumpt, in diesem Fall befinden sich Ein- und Auslass in einem Abstand von 20 Metern. Nach der Umwandlung in der Zentraleinheit gelangt die Wärme in das Haus.

Геотермальное отопление дома схема

Die Zusammensetzung der geothermischen Heizungsanlage umfasst:

  1. Es handelt sich um eine Wärmepumpe mit Kompressor, Verdampfer, Verflüssiger und Drosselklappe.
  2. Die Kontur der Niedertemperaturwärme.
  3. Die Konturen der Heizung der Räumlichkeiten (Wasser oder Flüssigkeit) und Wasserheizung.

Die Arbeit der Arbeit legte die Werke von Nicolas Leonar Sadi Carno, der 1. der bemerkenswerten Wissenschaftler, die Thermodynamik in der Phase der Entwicklung dieser Wissenschaft untersucht. Die Methode der Arbeit ist im Detail in der eigentlichen:

  1. Das Kühlmittel des äußeren Kreislaufs wird durch die Rohre gepumpt. Während der Bewegung erwärmt sich die Flüssigkeit um eine bestimmte Gradzahl durch die Wärme der Erde, des Wassers oder der Luft.
  2. Der äußere Kreislauf fließt durch den Wärmetauscher, wo das Kältemittel erwärmt wird, zum Beispiel das Freon, das sich verflüchtigt. Außerdem tritt das Kältemittel durch die Kapillaröffnung in den Verdampfer ein und dehnt sich schnell aus, was noch zur Erwärmung beiträgt.
  3. Der Kompressor drückt das erhitzte Kältemittel zusammen, wodurch die Temperatur des Freons noch weiter ansteigt.
  4. Eine heiße, schreckliche Kältemittel in den Kondensator, wo die Abkühlung und die Umwandlung von einem Paar auf die Flüssigkeit, gibt es Wärme an das Heizsystem, um das Kühlmittel, das bereits zirkulierenden durch Heizungsrohre ist. Eine weitere Option – heizt die Luft, die in den Räumen aufgeteilt ist.
  5. Außerdem gelangt das wieder aufgenommene Kältemittel in den Verdampfer, wo es durch einen frischen Teil des im äußeren Kreislauf zirkulierenden Kühlmittels erwärmt wird.

Oft wird die Frage gestellt: Woher kommt der Wirkungsgrad von Wärmepumpen von 300-700%. Dies geschieht, dass in der Tat, dass das Kühlmittel des äußeren Kreislaufs verlässt die Pumpe mit einer Temperatur vo n-15 ° C bis +7 ° C und wird durch den Boden (Wasser, Luft) auf 2-8 ° C erwärmt, dh Der Anteil der Energie aus externen Quellen “nimmt”. Das Kältemittel in der Pumpe verschwindet nicht nur auf Kosten des Kompressors, sondern auch durch die von außen aufgenommene Wärme.

Wichtig! Klare Zahlen der Temperatur des Außenkreislaufs haben jede Chance, sich bei verschiedenen Geräten zu ändern, aber damit die Wärmepumpe ihre eigenen Funktionen macht, ist das Kühlmittel verpflichtet, sich nur 2-4 Grad zu erwärmen. In einem unangenehmen Fall ist der finanzielle Effekt nicht vorhanden oder, einschließlich es, ist negativ.

Methoden der Organisation der geothermischen Heizung

Geothermische Heizungssysteme werden nach mehreren Symptomen systematisiert:

  1. Kombinationen aus der Umgebung des äußeren Kreislaufs und dem Aussehen des Kühlmittels des inneren Kreislaufs.
  2. Die Methode der Verlegung von Wärmesonden (Konturen) im Boden oder Wasser ist vertikal oder horizontal.

Der erste Parameter wird vom Gerätehersteller angegeben. Ein gewöhnliches Split-System beispielsweise wird die Luft-Luft-Klasse berühren, der Luft auf der Straße Wärme entziehen und sie an die Gebäude abgeben.

Die Pumpe “Erdreich-Wasser” nimmt die Wärme der Erde auf und erwärmt das wässrige Kühlmittel der Heizungsanlage. Der Parameter “Wasser-Athos” beinhaltet eine Konstruktionslösung, bei der die äußere Hülle im Wasser liegt (in einem externen Teich oder in einem Brunnen), und die Wärme durch die Häuser an die erwärmte Luft abgegeben wird.

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Die Wahl einer solchen oder einer anderen Methode ist abhängig vom Kriterium des Betriebs.

Begründung für die Wahl der Klasse

Eine der Schlüsseleigenschaften, auf die das Interesse für den Erwerb von Wärmepumpen gelenkt wird, ist der Koeffizient der Veränderung der Wärme COP (COEFFICIENT of Performance). Er kann von 1 bis 7 betragen, andere Texte: 1 kW Strom wird in 1-7 kW Wärmeleistung umgewandelt. Es ist grundsätzlich wahrgenommen, dass die reale Koeffizient der geothermischen Wärmepumpen wird weniger als die in den Pass, zum Beispiel, wie die Arbeit der Elektrizität ist für das Pumpen des Kühlmittels entlang der äußeren Kontur erforderlich, und je länger es wird, die mehr diese Kosten werden.

In der Praxis und nach Angaben der Nutzer, geht es in den Fußstapfen zu planen, die gleichen 2,5-3,2 für den Fall, dass es in der Richtung der gesamten Dauer des Betriebs aufgezeichnet – die Wärme des Bodens und Wasser durch kleine Änderungen in Abhängigkeit von der Wetter-Kriterium.

Die Wahl der Umgebung, aus der die Wärme aufsteigt, hängt in größerem Maße vom Wetterkriterium des Bereichs und den geologischen Besonderheiten des Gebäuderaums ab.

Геотермальное отопление от водоема

Anlagen mit einer Außenkontur, die im Wasser liegt, werden gewählt, wenn:

  • Das Reservoir wird als persönlicher Teich betrachtet;
  • Die Tiefe des Brunnens bis zum Grundwasser ist nicht höher als 20 Meter (in manchen Gebieten bis zu 45 Meter).

Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, ist eine Genehmigung für das Recht auf Nutzung des Untergrunds wichtig. Liegt bei einer Kontrolle durch die Aufsichtsbehörden keine Lizenz vor, muss die Anlage gesperrt und eine Geldstrafe von bis zu mehreren Millionen Rubel verhängt werden.

Darüber hinaus wird der Abstand vom Reservoir zur Wohnung als notwendig erachtet, wenn er höher als 25-30 Meter ist, dann nimmt die Effektivität schnell ab – Sie benötigen zusätzliche Kosten für das Pumpen des Kühlmittels und die Isolierung der Rohrleitung.

Die Verlegung des äußeren Kreislaufs in den Boden in seinem Bereich ist nicht verboten, aber es geht in die Fußstapfen, um die Methode der Lage der Rohre richtig zu wählen – horizontal oder vertikal.

Способ расположения контуров

Je nach Bodenbeschaffenheit kann man ab dem ersten Meter der horizontalen Leitung bis zu 50 W Wärmeleistung aufnehmen. Dies gilt jedoch für Tonböden. Sandsteine und Lehm können durchaus 12 bis 25 W/m aufnehmen, und für eine Wärmepumpe mit einer Leistung von 10 kW ist eine externe horizontale Leitung mit einer Länge von 200 bis 700 m erforderlich. Die Verlegung der Rohre mit Ringen ist zum Beispiel nicht effektiv, da das Kühlmittel das Erdreich um sich herum auffrischt und die angrenzenden Ringe sich nicht einfach effektiv erwärmen werden.

Внешний контур геотермального отопления Расположение труб кольцами

Wichtig! In Richtung Winter ist der Boden gefroren, er ist gefroren, es wird kälter und der Müll fällt z.B. durch Februar-Mart, da das Kühlmittel bereits weniger erwärmt ist.

Nach den Eigentümern der Grundstücke in dem Raum, in dem die horizontale Kontur der Wärmepumpe durch eine bestimmte Anzahl von Jahren des Betriebs platziert wird, verändert sich die Bodenstruktur, Gemüsepflanzen wachsen mehr schrecklich und der Boden wird nur für den Rasen verwendet. Bäume mit einem starken Wurzelsystem werden in diesen Räumen nicht gepflanzt, wodurch die Möglichkeit besteht, die Rohre zu beschädigen.

Als optimal gilt das vertikale System von Einstichen oder Schächten, die eine bestimmte Anzahl von Konturen aufweisen, die in verschiedene Richtungen auseinanderlaufen. In großen Tiefen ist die Wärme der Erde stabiler und reicht je nach Klima nicht aus. Für die Schlussfolgerungen der Rohre wird ein Brunnen eingerichtet, in dem sich die Kollektoren befinden. Die Brunnen werden in einem Winkel zum Horizont gebohrt und kreisförmig angeordnet – so wirkt jede Kontur wie ein Freund auf einen Freund.

Колодец геотермальной системы отопления Скважина внешнего контура геотермального отопления

Ist es möglich, alles mit eigenen Händen zu errichten?

In der Lehre ist es möglich, eine geothermische Heizungsanlage mit eigenen Händen zu errichten, aber in der Praxis ist es nicht einfach, wenn nicht gar unmöglich.

Sie benötigen eine große Menge an Grundstücken mit horizontaler Verlegung des Kreislaufs. Die Rohre müssen mindestens 0,5 m unter dem Gefrierwert des Bodens liegen, d. h. insgesamt müssen Sie den Boden bis zu einer Tiefe von 2-2,5 m aufgraben.

Das Bohren von Brunnen mit einer gemeinsamen Tiefe von bis zu 200 m erfordert spezielle teure Ausrüstung, es ist unmöglich, ein ähnliches Arbeitsvolumen mit den eigenen Händen zu bewältigen. Selbstständig mit der Verlegung der Kontur zu beginnen, ist nur dann sinnvoll, wenn die technischen Voraussetzungen für den Einsatz von Bagger, Kipper, Planierraupe oder Bohrgerät gegeben sind.

Wirtschaftliche Begründung des Einsatzes von geothermischen Wärmepumpen

Die Wahl dieser oder einer anderen Methode zur Beheizung des Hauses hängt von vielen Eigenschaften ab:

  • technische Möglichkeiten und Kosten für den Anschluss an die Energieversorgungsnetze (Gas, Strom);
  • Kosten der Ausrüstung und der Installationsarbeiten;
  • Betriebsdauer der installierten Anlagen;
  • Betriebskosten für Energieressourcen und Wartung des Systems während der Nutzungsdauer.
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In diesem Artikel werden die Kosten für die Beheizung eines Hauses mit einer Fläche von 200 m 2 für 10 Betriebsjahre auf verschiedene Weise verglichen: Gas, Strom, Gas aus einem individuellen Gasboom, eine Wärmepumpe, die mit Strom betrieben wird.

Anschaffungs- und Betriebskosten

Der Kostenvoranschlag für die Herstellung einer kompletten Heizungsanlage, die mit einer Wärmepumpe betrieben wird, enthält den Preis:

  • die Pumpe mit der erforderlichen Leistung;
  • die Rohre des äußeren Kreislaufs;
  • zusätzliche Ausrüstung – Umwälzpumpe, Ausdehnungs- und Speicherbehälter;
  • Rohre für die Anordnung des “warmen Bodens” oder Luftkanäle für die Verteilung der Wärme nach Räumen;
  • Verriegelungs- und Regelungseinrichtungen;
  • Installation und Inbetriebnahme.

Die Leistung der Pumpe sollte 10-15% höher sein als die Wärmeverluste des Hauses durch Wände, Boden, Decke, Türen und Fenster. Im Durchschnitt wird angenommen, dass für die mittlere Spur, das Haus von 200 m 2 wird die Installation einer Pumpe mit einer Kapazität von 13 kW für die Heizung und etwa 700 Watt gehen, um heißes Wasser für sanitäre Bedürfnisse vorzubereiten. Es ist also notwendig, eine Wärmepumpe mit einer Leistung von 14 kW zu kaufen.

Насос геотермального отопления

Der Preis für solche Geräte verschiedener Hersteller reicht von 210.000 Rubel in der Grundausstattung bis zu 500.000 Rubel in der Premium-Ausstattung.

Die Länge der Kollektorrohre hängt von der Struktur des Bodens ab:

  • Trockener Sand ergibt 10 W/m Rohrlängen mit einem Durchmesser von 25 mm;
  • trockener Lehm – 20 W/m;
  • Nasser Lehm – 25 W/m;
  • Lehm mit einem hohen Grundwasseranteil – bis zu 35 W/m.

Die Länge des Kreislaufs beträgt also zwischen 400 und 1.200 m.

Vertikale Konturen sind bei der Wärmeübertragung vorteilhafter:

  • Sedimentgestein liefert 20 W/m;
  • felsiger Boden und feuchte Sedimentgesteine mit Grundwasser – 50 W/m;
  • Unterirdische Gewässer – bis zu 70 W/m.

Auf der Grundlage der Indikatoren beträgt die Gesamttiefe der Brunnen 200 bis 700 m, was 2 Mal weniger ist als bei einer horizontalen Lage. Im Boden mit guter Wärmeübertragung für ein Haus von 200 m 2 sind 3 Brunnen 75 m lang.

Um die erforderliche Leistung zu gewährleisten, muss die Umwälzpumpe die Förderung des Kühlmittels durch den Kreislauf in einem Volumen von 5 m 3 /h sicherstellen.

Im Primärkreislauf der Wärmepumpenstation wird ein Ausdehnungsgefäß installiert, dessen Fassungsvermögen 10 % des Volumens des Kühlmittels betragen sollte. Dies kann durch Berechnung des Innenvolumens der Rohre ermittelt werden. Zum Beispiel enthält 1 m Rohr mit einem Innendurchmesser von 32 mm 0,8 Liter Flüssigkeit.

Im umgekehrten Zweig des Kreislaufs wird ein Vorratstank mit einem Volumen von 10-20 Litern pro 1 kW Pumpenleistung installiert, d. h. in unserem Fall benötigt die 14-kW-Pumpe eine Kapazität von 140-280 Litern. Die Notwendigkeit des Tanks ergibt sich aus der Tatsache, dass die Pumpe ohne Vorratstank ununterbrochen arbeitet – dies verkürzt die Lebensdauer.

Wie wählt man eigentlich die billigsten Heizkörper auf dem Markt aus?

Sie können die Kosten für die Ausstattung des Hauses mit einer Wärmepumpe ohne Berücksichtigung der internen Verkabelung mit Hilfe von Rechnern ermitteln, die auf den Websites von Geräteherstellern und Installationsorganisationen zu finden sind. Die Preise variieren für verschiedene Regionen. Fertige schlüsselfertige Systeme (mit den Kosten für Arbeit und Ausrüstung) sind bereit, spezialisierte Organisationen zu einem Preis von 670 Tausend in den Regionen zu 1,5 Millionen Rubel in der Region Moskau zu produzieren.

Es gibt keine eindeutigen Daten über die Lebensdauer der Systeme in der Russischen Föderation, aber ein ausländisches Gutachten zeigt, dass Wärmepumpen der Gruppe Wasser vor einem Austausch im Durchschnitt innerhalb von 50 Jahren funktionieren.

Vergleich der Heizungspreise für verschiedene Energieträger

In der nachstehenden Tabelle sind die Durchschnittswerte der Preise für die Wohnungsausstattung und die Kosten für die Beheizung einer Wohnung mit einer Fläche von 200 m 2 mit verschiedenen Energieträgern angegeben.

Wärmepumpe “Erde-Wasser” Magistralgas Elektrizität GAZGolder
Der Preis der Ausrüstung und Installation, tausend Rubel. 570-1 500 200-300 (mit Anschluss) 20-60 180-250
Lebensdauer bis zu 50 Bis zu 50 mit dem Ersatz des Kessels durch 10 Jahre 7-10 30
Abschreibungskosten, tausend Rubel. im Jahr 15-30 5-8 4-6 8-10
Betriebskosten für das Jahr, Tausend Rubel. 20-40* 30-40 100-200* 50
Gemeinsame Kosten in der Heizphase, unter Berücksichtigung der Abschreibung, Tausend Rubel. 40-70 45-55 110-210* 60-70

* – der Strompreis im Durchschnitt 2,52 kW/h in ländlichen Gebieten und 4,8 in städtischen Kriterien genommen wurde.

Die Tabelle enthält die höchsten Kosten der Währungsfonds für die Heizung. In der realen Praxis sind die Kosten ein gewisser Betrag unter, zum Beispiel, wie in der Richtung der Heizperiode gibt es lange warmes Wetter, wenn die Ausrüstung arbeitet im Modus von 40-50% der Leistung.

Geothermische Wärmepumpen erlangen in unserem Land großen Ruhm. Wenn man die Schlussfolgerung annimmt, die Wohnung gerade durch dieses System auszustatten, ist es unmöglich, die Verpflichtung der Verkäufer blind zu glauben. Dies hat Mängel in der Ähnlichkeit der Ausrüstung, und die Berechnung und Installation ist in den Fußstapfen zu vertrauten Unternehmen anvertrauen, nachdem die größte Anzahl von Antworten über ihre Arbeit gelernt.

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