Fazemos aquecimento geotérmico com as nossas próprias mãos: uma descrição do funcionamento das bombas, principais características e comentários dos proprietários

Atualmente, existem muitas maneiras de organizar o aquecimento alternativo. A maioria deles é caracterizada por baixa eficiência e são usados ​​apenas como um sistema auxiliar. No entanto, existe um método verdadeiramente eficaz de fornecer calor de fontes alternativas de calor terrestre. Como fazer o aquecimento geotérmico em casa com as próprias mãos: o princípio de funcionamento, bombas, revisões ajudarão a resolver este problema.

Como funciona o aquecimento geotérmico

Consoante a composição do solo, verifica-se um aumento natural da temperatura de + 3 ° C por cada 100 m. É neste fenómeno que se baseia o aquecimento geotérmico na Europa, utilizado há mais de uma dezena de anos. Mas como esse efeito pode ser usado na prática?

O princípio de funcionamento do aquecimento geotérmico em casa é a transferência de energia térmica usando vários tipos de portadores de calor. Isso requer vários circuitos, cada um dos quais desempenha sua própria função:

• Exterior... Os dutos estão localizados em um ambiente com temperaturas variando de + 7 ° C a + 10 ° C. Essa energia é transferida para o refrigerante que entra no próximo circuito.
• Troca de calor... O elemento principal é uma bomba de calor. Um refrigerante circula nele, no qual a temperatura sobe com o aumento da pressão. Aquecido pelo refrigerante do circuito externo, entra no compressor. Como resultado, a temperatura sobe de + 7 ° C para + 65 ° C. Para repetir o ciclo, o líquido entra no evaporador pelo acelerador. Este é o princípio básico do aquecimento geotérmico.
• Contorno interno... Nele, com a ajuda de um trocador de calor, a energia térmica é transferida do refrigerante para o refrigerante do sistema de aquecimento principal da casa.

Para fazer o aquecimento geotérmico corretamente com suas próprias mãos, você deve primeiro selecionar um diagrama de circuito primário e uma bomba de calor apropriada.

O aquecimento geotérmico pode ser combinado com os tipos tradicionais de fornecimento de calor - com caldeira a gás, elétrica ou combustível sólido. Desta forma, os custos de funcionamento do meio de aquecimento podem ser reduzidos.

Tipos de aquecimento geotérmico em casa

Antes de fazer o aquecimento geotérmico de uma casa de campo com suas próprias mãos, algumas medidas preliminares devem ser tomadas. Em primeiro lugar, encontre a melhor maneira de organizar os tubos do circuito primário.

A principal condição para isso é a temperatura do ambiente onde as linhas ficarão. Não deve ser inferior a + 7 ° С. Na prática, para isso, dutos são instalados no solo. Em alguns casos, um corpo d'água ou um rio pode atuar como o ambiente principal. No entanto, as avaliações sobre o aquecimento geotérmico desse tipo de casa costumam indicar baixa eficiência no inverno.

Para a organização correta do fornecimento de calor alternativo, você deve executar as seguintes etapas:

1. Calcule a potência ideal... Se o aquecimento geotérmico de uma casa particular for usado como principal, sua potência nominal deve fornecer aquecimento de ar em todo o edifício.
2. Analise a composição do solo e a profundidade de seu congelamento... A escolha do layout dos tubos do circuito primário depende disso.
3. Determine a localização da bomba de calor... Para minimizar as perdas de calor, os sistemas de aquecimento geotérmico são equipados com as próprias mãos em uma sala separada - um porão ou um anexo. É importante que a temperatura nele não seja inferior a + 14 ° C.

O não cumprimento dessas regras simples pode levar ao mau funcionamento do sistema. Freqüentemente, comentários de proprietários de aquecimento geotérmico indicam a importância da análise inicial e da seleção do equipamento certo.

Para garantir o funcionamento ininterrupto do sistema, é necessária a instalação de uma fonte de energia autônoma - um gerador.

Posicionamento horizontal

O método menos demorado de instalação dos tubos primários é horizontal. Eles estão localizados a uma profundidade de 0,5 a 3 m. Para reduzir a área da rodovia, eles são dispostos em curvas. Mas, ao mesmo tempo, a distância para cada um deve ser de pelo menos 20 cm.

Antes de fazer o aquecimento geotérmico, é feita uma análise inicial do estado do solo. Primeiro, sua transferência de calor é determinada. Pode ser de 20 a W / m². Com base nisso, o comprimento total do circuito primário é calculado.

Além disso, você deve realizar as seguintes ações:

• Verificando o nível de congelamento do solo... A profundidade dos tubos deve estar abaixo deste indicador;
• Lençóis freáticos... Para sua remoção natural durante o período de grandes enchentes, uma camada de areia é despejada no fundo do poço;
• A escolha do material para a fabricação de dutos... Deve ser flexível o suficiente e mecanicamente confiável. Para aquecimento geotérmico na Europa, os tubos XLPE são os mais comumente usados.

Se a questão é quanto custa um sistema de aquecimento geotérmico, então o arranjo horizontal ajudará a reduzir significativamente os custos atuais de instalação do sistema. Ao instalar vários circuitos primários, é necessário instalar os coletores de entrada e saída.

Com pipelines verticais

Considerando os princípios básicos do aquecimento geotérmico de uma casa durante o projeto, é necessário atingir o aquecimento máximo do refrigerante a partir do solo. Isso só pode ser feito ao instalar linhas verticais.

Para organizar o aquecimento geotérmico de uma casa de campo com as próprias mãos, de tipo vertical, é necessário fazer poços, com uma profundidade de 30 a 100 m, nos quais são colocados dutos de circuito primário.

Esse esquema é mais trabalhoso do que vertical, mas tem uma série de vantagens:

• Grande profundidade das rodovias. Nesse caso, a transferência de calor do ambiente aumenta em 25-30% - até 70 W / m²;
• Pequena área de instalação;
• Praticamente não há dependência do congelamento do solo.

Além deste método, os princípios básicos do aquecimento geotérmico são freqüentemente usados ​​para o abastecimento de água quente no verão. Para isso, o circuito primário é colocado em água - um lago ou rio.

Antes de perfurar poços, é necessário analisar o solo e determinar a profundidade ideal. A composição do solo afetará diretamente a intensidade de trabalho do processo.

Instalação de aquecimento geotérmico faça você mesmo

Na prática, esse tipo de fornecimento de calor é uma tarefa difícil. Uma característica do projeto e instalação de aquecimento geotérmico com as próprias mãos é a presença de uma bomba de calor - a unidade principal do sistema.

O projeto deste dispositivo inclui um circuito refrigerante interno, um compressor, um afogador e um evaporador. Para controlar o trabalho, é necessária uma unidade eletrônica. O que procurar ao escolher uma bomba de calor de fonte subterrânea para aquecimento?

• Tipo de dispositivo... No fornecimento de calor, são usados ​​modelos de solo-água. Além desses, existem "água-água" e "ar-água";
• Potência nominal de calor... Depende diretamente dos parâmetros do projeto.Deve-se ter em mente que quase todos os modelos possuem um valor dessa característica de até 18 kW;
• Consumo de energia... É a soma da energia elétrica necessária para operar o compressor, a bomba e a unidade de controle eletrônico. Depende diretamente da potência nominal do dispositivo;
• Parâmetros do sistema de aquecimento - regime de temperatura e indicador de pressão ideal. Para todos os sistemas de aquecimento geotérmico do-it-yourself, o último indicador geralmente não excede 3 bar;
• O custo... Atualmente, o arranjo de aquecimento geotérmico de uma casa particular é o mais caro. E a maior parte do custo é a compra de uma bomba de calor. Portanto, atenção especial deve ser dada à escolha correta deste componente do sistema.

Além de uma bomba de calor de fonte subterrânea para aquecimento, você deve escolher os tubos certos para o circuito externo. Eles devem atender a certos requisitos. Em particular - para ter um indicador mínimo de resistência à transferência de calor. Idealmente, linhas de aço devem ser usadas para isso. No entanto, sua operação neste ambiente está associada a vários problemas. Portanto, o aquecimento geotérmico frequentemente será feito de dutos flexíveis de polímero.

Depois de analisar as avaliações sobre o aquecimento geotérmico em casa, as seguintes qualidades positivas dos tubos de polímero para este tipo de fornecimento de calor podem ser distinguidas:

• Flexibilidade suficiente. Isso é importante ao organizar o aquecimento geotérmico horizontal de uma casa de campo por conta própria.
• Facilidade de instalação e encaixe de circuitos individuais. Para isso, são utilizados acoplamentos mecânicos.
• A capacidade de substituir rapidamente a área danificada em caso de emergência.

Além disso, não se esqueça do custo. Considerando que o princípio de funcionamento do fornecimento de calor geotérmico é baseado em uma bomba de calor, os custos devem ser reduzidos de forma a adquirir o modelo ideal deste dispositivo.

Para o pleno funcionamento do sistema, recomenda-se a utilização de uma composição refrigerante especial no circuito primário, que possui um ponto de congelamento abaixo de 0 ° C.

Calculando o custo do aquecimento geotérmico

Para o consumidor, um dos fatores determinantes do fornecimento de calor é o preço e os custos de manutenção. Tendo em conta a vasta experiência da aplicação europeia de aquecimento geotérmico, o orçamento ideal deve primeiro ser calculado.

Para criar o aquecimento geotérmico por conta própria, não é recomendável fazer você mesmo uma bomba de calor. Isso se deve à complexidade do projeto e aos cálculos técnicos obrigatórios de seus parâmetros. A melhor opção é comprar uma bomba de calor geotérmica pronta.

Existem modelos de muitos fabricantes europeus no mercado. Há uma classificação deles, o que ajudará a determinar a melhor opção:

• HELIOTHERM;
• NEURA;
• OCHSNER;
• IDM.

Todos os modelos dessas empresas se distinguem não só pela boa qualidade, mas também pelo alto preço. Portanto, antes de planejar o aquecimento geotérmico para uma casa particular, recomenda-se analisar as propostas do mercado.

Além desses custos, deve-se levar em consideração o custo de outros componentes - tubulações, elementos de conexão e fiação para aquecimento interno da casa. Economias significativas podem ser alcançadas com a instalação automática de um sistema de aquecimento geotérmico. No entanto, ao escolher um esquema de instalação vertical para o circuito primário, não se pode prescindir do uso de equipamentos especiais. Em média, o custo do aquecimento geotérmico pronto para uso atualmente varia de 700 mil a 1,2 milhão de rublos. Tudo depende da capacidade planejada e do orçamento.

Antes de comprar uma bomba, certifique-se de ler as opiniões dos proprietários de aquecimento geotérmico. Isso ajudará você a saber o desempenho real do seu equipamento.

Críticas sobre o fornecimento de calor geotérmico

Como você pode formar uma opinião objetiva sobre esse tipo de aquecimento? Uma das formas é ler detalhadamente as críticas sobre o aquecimento geotérmico em casa. Isso deve ser feito com muito cuidado. Alguns proprietários de sistemas não entendem totalmente como funciona o aquecimento geotérmico. Portanto, há comentários negativos sobre seu funcionamento:

• A relevância da instalação de uma bomba de calor é considerada há muito tempo. O sistema é caro, mas com aquecimento doméstico elétrico, ele provou ser uma ferramenta de redução de custos muito produtiva. É irracional usar apenas aquecimento geotérmico - a água esquenta por muito tempo. Portanto, nós o usamos como um sistema auxiliar;
• A instalação da bomba de calor com tubos demorou quase duas semanas. No final das contas, era impossível construir no local onde as rodovias foram colocadas. E ocupam uma área significativa do pátio. Agora estamos pensando em retrabalhar - vamos perfurar poços e montar o contorno externo de uma nova forma;
• Foi-nos garantido que a bomba de calor é capaz de aquecer completamente a nossa casa bastante grande - 230 m². Mas no inverno, a água nos canos mal aquece até + 50 ° C. Portanto, é necessário ligar periodicamente uma caldeira elétrica sobressalente.

Vale a pena equipar o aquecimento geotérmico, dada a complexidade da instalação e o alto custo dos equipamentos? Esta deve ser uma decisão equilibrada, apoiada por cálculos e uma análise completa de todo o sistema. Somente com base nesses dados pode ser determinada a relevância da instalação de aquecimento geotérmico.

Uma verdadeira revisão do trabalho de aquecimento geotérmico pode ser encontrada no vídeo: