Erdwärmeheizung im Eigenbau: Konzept, Arbeitsablauf und benötigte Materialien

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Erdwärmeheizung im Eigenbau: Konzept, Arbeitsablauf und benötigte Materialien
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Video: Einmaleins der Erdwärme (lang) 2024, April
Anonim

Viele Immobilienbesitzer glauben, dass die geothermische Hausheizung fast ein Science-Fiction-Konzept ist und nur für Regionen mit heißen Quellen und hoher vulkanischer Aktivität relevant ist. Aber solche Naturphänomene sind eine echte Seltenheit, so dass die Aussichten für die Nutzung dieser alternativen Energie unter unseren Bedingungen sehr vage erscheinen. Aber Sie können sich mit der Technologie zum Erstellen eines solchen Systems vertraut machen und sehen, ob es zu Ihnen passt.

Situation klären

Tatsächlich ist eine Erdwärmepumpe in der Lage, auch bei niedrigen Temperaturen Wärme zu erzeugen, sodass sie in gemäßigten Klimazonen effizient genutzt werden kann. Das Funktionsprinzip der beschriebenen Heizung kann mit dem Funktionsprinzip eines Kühlschranks oder einer Klimaanlage verglichen werden. Als einer vonDie Hauptelemente sind eine Wärmepumpe, die in zwei Kreisläufe eingebunden ist. Intern ist ein traditionelles Heizsystem aus Heizkörpern und Rohren. Der externe Kreislauf ist ein Wärmetauscher, der groß ist und sich unter der Wassersäule oder im Boden befindet. Im Inneren kann eine spezielle Flüssigkeit mit Frostschutzmittel oder Wasser zirkulieren.

Was ist Erdwärme

geothermische Hausheizung
geothermische Hausheizung

Um die Erdwärmeheizung mit Ihren eigenen Händen auszustatten, müssen Sie sich mit dem Konzept dieses Ausdrucks und den Grundprinzipien der Funktionsweise vertraut machen. Der Wärmeträger nimmt also die Temperatur der Umgebung an und gelangt in erwärmter Form in die Wärmepumpe. Die gespeicherte Wärme tritt durch den internen Kreislauf ein. Dies trägt zur Erwärmung des Wassers in Heizkörpern und Rohren bei. Die Wärmepumpe ist das Schlüsselelement. Dieses Gerät ist klein und nimmt nicht mehr Platz ein als eine Waschmaschine.

Zu erwartende Wärmeenergie

Wenn Sie an Leistung interessiert sind, dann erzeugt die Pumpe für jedes verbrauchte Kilowatt Strom etwa 4 kW thermische Energie. Eine gewöhnliche Klimaanlage, die nach einem ähnlichen Prinzip arbeitet, erzeugt 1 kW Wärme pro 1 kW Strom. Das Gerät dieser Art der Heizung ist heute das teuerste und zeitaufwändigste. Die Kosten werden durch den Kauf von Ausrüstung und Erdarbeiten bestimmt. Ein sparsamer Besitzer fragt sich, ob es möglich ist, Geld zu sparen. Sie können dies tun, indem Sie das System mit Ihren eigenen Händen ausstatten.

Über horizontale Wärmetauscher

Erdwärmepumpe zum Heizen
Erdwärmepumpe zum Heizen

Wer eine Erdwärmeheizung mit eigenen Händen ausstatten möchte, sollte wissen, dass recht häufig ein horizontaler Kreislauf verwendet wird. In diesem Fall befinden sich die Rohre im Graben in einer größeren Tiefe als das Niveau des Gefrierens des Bodens. Der Nachteil kann hier das Gebiet sein, das von der Kontur eingenommen wird. Es sollte größer sein als die Fläche des Hauses. Wenn dieser Parameter 250 m2 ist, dann werden ungefähr 600 m2 durch die Rohre gehen. Nicht jeder Besitzer von Privatgrundstücken kann sich diesen Luxus leisten. Es kann auch einige Unannehmlichkeiten geben, wenn das Gelände eingezäunt ist. Wichtig ist zum Beispiel Abstand zu Bäumen zu h alten.

Wann man sich für einen vertikalen Wärmetauscher entscheidet

wie man geothermische heizung zu hause macht
wie man geothermische heizung zu hause macht

Eine Erdwärmeheizung zum Selbermachen kann auch mit einem vertikalen Wärmetauscher ausgestattet werden. Dies erfordert keine so beeindruckende Fläche, aber Sie müssen eine spezielle Bohrausrüstung verwenden und das System mit Ihren eigenen Händen ausstatten. Auch Erdwärme aus einem Brunnen ist möglich. Die Tiefe des Brunnens hängt von der Technologie ab und variiert zwischen 50 und 200 m, aber die Lebensdauer des Brunnens beträgt 100 Jahre. Diese Methode ist besonders relevant, wenn die Heizung in einem Haus mit einem angrenzenden Gebiet angeordnet ist, auf dem die Landschaft erh alten wird.

Sollte ich einen Wärmetauscher auf Wasserbasis verwenden

geothermische Luftheizung zum Selbermachen
geothermische Luftheizung zum Selbermachen

Wenn Sie sich für eine Erdwärmeheizung mit eigenen Händen entscheiden, ist dies eine Überlegung wertWärmetauscher auf Wasserbasis. Diese Konfiguration ist die wirtschaftlichste. Es wird empfohlen, wenn der Abstand zum nächsten Gewässer weniger als 100 m beträgt. In diesem Fall wird die Kontur der Rohre auf den Boden gelegt und die Tiefe sollte etwa 2,5 m betragen, was unter der Gefrierlinie liegt.

Die Fläche des Reservoirs sollte 200 m2 oder mehr betragen. Das Hauptmerkmal ist, dass keine arbeitsintensiven Erdarbeiten durchgeführt werden müssen, sondern eine Genehmigung der zuständigen Dienste eingeholt werden muss. Von allen aufgeführten Typen ist vielleicht nur die letzte Option ganz einfach mit Ihren eigenen Händen zu implementieren.

Arbeitsauftrag

Erdwärme zum Selbermachen aus dem Kühlschrank
Erdwärme zum Selbermachen aus dem Kühlschrank

Um das Haus zu heizen, wird es nicht möglich sein, Spezialisten zu finden, die bereit wären, einen 1,5 km langen Brunnen zu bohren. Aber wenn Sie in einer Gegend leben, in der heißes Wasser aus dem Boden kommt, dann sind die Heizkosten minimal. Die erste Aufgabe besteht darin, die Tiefe und Lage des nächsten heißen Reservoirs zu bestimmen. In der zweiten Phase müssen ein oder zwei Brunnen gebohrt werden. Einer nach dem anderen fließt heißes Wasser durch die Pumpe in das Haus und der andere kehrt zurück. Im letzteren Fall wird es k alt.

Im nächsten Schritt, wenn Sie zu Hause eine Erdwärmeheizung installieren, müssen Sie die Wärmepumpe installieren und debuggen. Gleiches gilt für Rohre, durch die Wasser entnommen und aus der Quelle gepumpt wird. Im Haus werden Heizgeräte Standard sein. Dies können Batterien oder versteckte thermische Kommunikation sein, oder besser gesagt warmGeschlecht.

Versiegelte Quellen enth alten nicht immer destilliertes Wasser. Aufgrund von Verunreinigungen und Salzen ist Wasser möglicherweise nicht für die direkte Versorgung von Heizkörpern und Dampfheizungsrohren geeignet. Die Temperatur mehrerer Quellen ist so hoch, dass die Hauptleitung zerstört wird. Um dies zu vermeiden, wird Wasser aus der Quelle mit Wasser aus dem Wasserversorgungssystem mithilfe eines Heizkörpers erhitzt, das dann in Batterien gesammelt wird. Diese Methode wird indirekt genannt. Es ermöglicht Ihnen, sich aufzuwärmen und zu waschen, da die Wärme einiger Quellen für zwei Aufgaben gleichzeitig ausreicht.

Expertenberatung

Abgekühltes Wasser kann als Rücklaufflüssigkeit dienen. Sie können es auch mit einer Pumpe aus einem nahe gelegenen Reservoir sammeln. Die Energieeffizienz einer solchen Konstruktion wird höher sein als die Energiekosten für den Betrieb der Pumpe. Unter Berücksichtigung von Umweltfreundlichkeit, absoluter Sicherheit und voller Auslastung des Energieträgers kann die Nutzung der Erdwärme jedem, der Zugang dazu hat, empfohlen werden.

Do-it-yourself-Pumpe

geothermische Hausheizung
geothermische Hausheizung

Wenn Sie mit dem Wirkungsschema und dem Gerät einer Wärmepumpe vertraut sind, wird es nicht schwierig sein, sie selbst zusammenzubauen. Vor der Arbeit sollten Sie die Parameter des zukünftigen Systems berechnen. Wenn Sie sich für eine geothermische Luftheizung mit eigenen Händen entscheiden, können Sie die einfachste Option verwenden - ein Luft-Wasser-System. Die Arbeit wird nicht von Manipulationen am Gerät des externen Kreislaufs begleitet, das in Boden- und Wasserpumpen vorhanden ist.

Zur MontageEs sind zwei Kanäle erforderlich, durch einen wird Luft zugeführt und durch den zweiten wird die Abfallmasse abgeführt. Neben dem Lüfter sollten Sie auf die Verfügbarkeit eines Kompressors mit der erforderlichen Leistung achten. Für eine solche Einheit ist ein Kompressor geeignet, der sich in einem Split-System befindet. Eine Neuanschaffung ist nicht erforderlich, Sie können es von Altgeräten ausleihen. Es ist besser, wenn dieser Knoten spiralförmig ist. Diese Kompressoren sind effizient und unter Druck gesetzt, um die Temperatur zu erhöhen.

Erdwärme kann selbst erzeugt werden, wenn Sie einen Kondensator anordnen. Es wird ein Kupferrohr und ein Behälter benötigt. Von Anfang an wird eine Spule hergestellt. Dazu wird ein zylindrischer Körper mit dem erforderlichen Durchmesser verwendet. Darauf ist ein Kupferrohr gewickelt. Das fertige Coil wird in einen Behälter eingebaut, der halbiert wird.

Für Behälter ist es besser, Materialien zu verwenden, die während des Betriebs korrosionsbeständig sind. Nach dem Einsetzen in die Spule muss die Hälfte des Tanks geschweißt werden. Bevor Sie zu Hause mit Ihren eigenen Händen geothermisch heizen, müssen Sie die Fläche der Spule mit der folgenden Formel bestimmen: MT / 0,8 RT. Darin ist MT die Leistung der thermischen Energie, die vom System erzeugt wird. Die Zahl ist der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient, wenn Wasser mit dem Spulenmaterial interagiert. Am Ein- und Auslass hat das Wasser eine unterschiedliche Temperatur, dieser Unterschied wird durch die letzten beiden Buchstaben in der Formel angegeben.

geothermische Garagenheizung zum Selbermachen
geothermische Garagenheizung zum Selbermachen

GeothermieEine Garagenheizung zum Selbermachen kann nach dem gleichen Prinzip arrangiert werden. Gleichzeitig sollten Sie bei der Auswahl eines Rohrs darauf achten, wie dick die Wände sind. Dieser Parameter sollte 1 mm oder mehr betragen. Andernfalls wird das Rohr beim Wickeln verformt. An der Oberseite des Tanks sollte ein Rohr angebracht werden, durch das das Kältemittel fließen wird. Das System sieht einen Wärmepumpenverdampfer vor. Es kann in zwei Versionen hergestellt werden. Der erste ist ein Behälter mit einer Spule, der zweite ist ein Rohr in einem Rohr. Die Temperatur der Flüssigkeit im Verdampfer ist gering, sodass der Behälter aus einem Kunststofffass hergestellt werden kann. Dort ist ein Stromkreis platziert, der aus einem Kupferrohr besteht.

Die Verdampferschlange muss im Gegensatz zum Verflüssiger der Höhe des Behälters und dessen Durchmesser entsprechen. Wenn Sie eine Erdwärmepumpe zum Heizen herstellen, können Sie den Verdampfer in Form eines Rohr-in-Rohr-Systems herstellen. Bei dieser Version wird das Kältemittelrohr in ein Kunststoffrohr mit größerem Durchmesser gelegt. Wasser wird durch ihn zirkulieren. Das Rohr muss eine Länge haben, die von der Leistung der Pumpe abhängt. Dieser Parameter kann zwischen 25 und 40 m variieren. Dieses Rohr muss aufgewickelt werden.

Die Absperr- und Regelarmaturen der Rohrleitungen enth alten ein Thermostatventil. Als Verriegelungselement wird eine Nadel verwendet. Seine Position wird durch die Temperatur im Verdampfer bestimmt. Dieses Element hat in seiner Zusammensetzung eine komplexe Struktur:

  • Blende;
  • Glühbirne;
  • Kapillarrohr;
  • Thermoelement.

DieseKomponenten können versagen, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Bei Lötarbeiten muss das Ventil mit Asbestgewebe isoliert werden. Das Regelventil muss zur Leistung des Verdampfers passen. Wenn Sie die Erdwärmeheizung zu Hause mit Ihren eigenen Händen ausstatten, müssen Sie im nächsten Schritt nach der Herstellung der Hauptteile die Struktur zu einem Block zusammenbauen. Die kritischste Phase ist das Einspritzen von Kältemittel oder Kühlmittel. Es ist unwahrscheinlich, dass Sie eine solche Operation alleine durchführen. Sie müssen sich an Fachleute wenden, die sich mit der Wartung und Reparatur von Klimageräten befassen. Die Spezialisten auf diesem Gebiet verfügen über die notwendige Ausrüstung. Sie können Kältemittel einfüllen und den Betrieb des Systems testen. Selbstinjektion kann strukturelles Versagen verursachen und zu schweren Verletzungen führen.

Du benötigst spezielle Ausrüstung, um das System zu betreiben. Zu diesem Zeitpunkt sollte die Anlauflast 40 A betragen. Auf ein Anlaufrelais kann nicht verzichtet werden. Nach diesem Schritt sollten der Druck des Kältemittels und das Ventil eingestellt werden. Die Wahl des Kältemittels sollte ernst genommen werden. Diese Substanz ist der Hauptträger von Wärmeenergie. Von den heute bekannten Kältemitteln sind Freone die beliebtesten. Dies sind Kohlenwasserstoffderivate von Verbindungen, in denen Kohlenstoffatome durch andere Elemente ersetzt sind.

Heizung aus dem Kühlschrank. Werkzeuge und Materialien

Wenn Sie Ihre eigenen Hände mit Erdwärme aus dem Kühlschrank ausstatten möchten, basiert das System auf einem Kompressor, der sein solltewartungsfähig. Es ist unrentabel, dieses Teil zu reparieren, außerdem bleibt die Leistung des selbstgemachten Produkts in Frage. Um die Struktur zusammenzubauen, benötigen Sie ein Thermostatventil. Es ist besser, wenn alle Komponenten aus demselben System stammen, dann können sie ganz einfach kombiniert werden. Um die Wärmepumpe zu montieren, sollten Sie H alterungen mit einer Länge von 30 cm verwenden, außerdem müssen Sie Kupferrohre, einen versiegelten Behälter, einen Kunststofftank und Polymerrohre kaufen.

Der Kompressor sollte mit H alterungen an der Wand installiert werden, danach können Sie mit der Herstellung des Kondensators beginnen. Der Metalltank wird mit einer Schleifmaschine geschnitten, in einem Teil davon muss eine Kupferspule installiert werden. Der Behälter wird geschweißt, wonach Gewindebohrungen darin vorbereitet werden sollten. Ein Kupferrohr wird auf einen Stahltank gewickelt. Der Tankinh alt soll 120 Liter betragen. Die Enden der Windungen müssen mit Schienen befestigt werden. Sanitärübergänge müssen mit den Schlussfolgerungen verbunden werden. Am Kunststofftank sollte eine Spule befestigt werden. Es wird als Verdampfer verwendet. Es überhitzt nicht, daher ist es nicht erforderlich, einen Metallbehälter mitzunehmen. Der fertige Verdampfer wird an der Wand befestigt.

Die Verriegelung und die Anschlusseigenschaften hängen von der Art des Stromkreises ab. Es kann Wasser-Land, Wasser-Luft oder Wasser-Wasser sein. Im ersten Fall wird der Kollektor unterhalb der Bodengefrierlinie installiert und die Rohre müssen in gleicher Tiefe liegen. Wenn Sie sich für ein Wasser-Luft-System entschieden haben, ist die Montage recht einfach, da keine Erdarbeiten erforderlich sind. Für die Montage des Kollektors eignet sich ein Platz in der Nähe des Hauses oder auf dem Dach. Designder Kollektor ist aus Polymerrohren zu montieren, wenn Sie sich für ein Wasser-Wasser-System entscheiden. Danach wird der zusammengebaute Kreislauf in die Mitte des Reservoirs abgesenkt.

Bewertungen

Bewertungen über Erdwärme sind gut und schlecht. Unter den positiven Aspekten ist anzumerken, dass ein solches Schema die Kraftstoffverbrennung ausschließt. Verbraucher schätzen den akustischen Komfort, da die Pumpe geräuschlos läuft. Darüber hinaus ist es unmöglich, den wirtschaftlichen Nutzen und den Umweltfaktor nicht außer Acht zu lassen.

Systeme dieser Art, wie Anwender betonen, sind kompakt und multifunktional. Aber es gibt auch Nachteile, einer davon sind die Kosten, die bei der Installation des Systems und der Vorbereitung für die Arbeit entstehen müssen.

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