होम हीटिंग के लिए डू-इट-खुद भू-तापीय ताप पंप: डिवाइस, डिज़ाइन, स्वयं-विधानसभा

ऊष्मा पम्पों के लाभ

ताप पंपों के साथ हीटिंग सिस्टम के फायदों में निम्नलिखित शामिल हैं:

1. आर्थिक दक्षता। 1 kW विद्युत ऊर्जा की लागत से, आप 3-4 kW ऊष्मा प्राप्त कर सकते हैं। ये औसत संकेतक हैं, क्योंकि। गर्मी रूपांतरण गुणांक उपकरण और डिजाइन सुविधाओं के प्रकार पर निर्भर करता है।
2. पर्यावरण संबंधी सुरक्षा।थर्मल इंस्टॉलेशन के संचालन के दौरान, दहन उत्पाद या अन्य संभावित खतरनाक पदार्थ पर्यावरण में प्रवेश नहीं करते हैं। उपकरण ओजोन सुरक्षित है। इसका उपयोग आपको पर्यावरण को मामूली नुकसान के बिना गर्मी प्राप्त करने की अनुमति देता है।
3. आवेदन की बहुमुखी प्रतिभा। पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों द्वारा संचालित हीटिंग सिस्टम स्थापित करते समय, घर का मालिक एकाधिकारियों पर निर्भर हो जाता है। सौर पैनल और पवन टरबाइन हमेशा लागत प्रभावी नहीं होते हैं। लेकिन हीट पंप कहीं भी लगाए जा सकते हैं। मुख्य बात सही प्रकार की प्रणाली चुनना है।
4. बहुक्रियाशीलता। ठंड के मौसम में, प्रतिष्ठान घर को गर्म करते हैं, और गर्मी की गर्मी में वे एयर कंडीशनिंग मोड में काम करने में सक्षम होते हैं। उपकरण का उपयोग गर्म पानी की व्यवस्था में किया जाता है, जो अंडरफ्लोर हीटिंग की आकृति से जुड़ा होता है।
5. परिचालन सुरक्षा। हीट पंपों को ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है, वे अपने संचालन के दौरान जहरीले पदार्थों का उत्सर्जन नहीं करते हैं, और उपकरण इकाइयों का अधिकतम तापमान 90 डिग्री से अधिक नहीं होता है। ये हीटिंग सिस्टम रेफ्रिजरेटर से ज्यादा खतरनाक नहीं हैं।

कोई आदर्श उपकरण नहीं हैं। हीट पंप विश्वसनीय, टिकाऊ और सुरक्षित होते हैं, लेकिन उनकी लागत सीधे बिजली पर निर्भर करती है।

80 वर्ग मीटर के घर के पूर्ण ताप और गर्म पानी की आपूर्ति के लिए उच्च गुणवत्ता वाले उपकरण। लगभग 8000-10000 यूरो खर्च होंगे। घर के बने उत्पाद कम शक्ति वाले होते हैं, इनका उपयोग अलग-अलग कमरों या उपयोगिता कमरों को गर्म करने के लिए किया जा सकता है।

स्थापना की दक्षता घर की गर्मी के नुकसान पर निर्भर करती है। यह केवल उन इमारतों में उपकरण स्थापित करने के लिए समझ में आता है जहां उच्च स्तर का इन्सुलेशन प्रदान किया जाता है, और गर्मी के नुकसान की दर 100 डब्ल्यू / एम 2 से अधिक नहीं होती है।

उपकरण विश्वसनीय है और शायद ही कभी टूटता है

यदि यह घर का बना है, तो उच्च गुणवत्ता वाला कंप्रेसर चुनना महत्वपूर्ण है, सबसे अच्छा - एक विश्वसनीय ब्रांड के रेफ्रिजरेटर या एयर कंडीशनर से

हाइड्रोथर्मल हीटिंग के निष्पादन की योजना

आज तक, भूमिगत हीटिंग की व्यवस्था के लिए तीन मूलभूत रूप से अलग-अलग योजनाएं सबसे व्यापक हैं। एक घर को गर्म करने की अधिकतम दक्षता सुनिश्चित करने के लिए, बाहरी भूमिगत सर्किट का कुल क्षेत्रफल आवासीय भवन के गर्म क्षेत्र का 2.5 गुना होना चाहिए।

निम्नलिखित प्रकार के भूतापीय तापन का उपयोग स्वायत्त ताप में किया जाता है:

1. पानी के नीचे का विकल्प।
2. क्षैतिज बुकमार्क।
3. कुआं निर्माण।

प्रत्येक मामले में, एक या दूसरे प्रकार के भू-तापीय तापन का चुनाव घर के क्षेत्र, गृहस्वामी की वित्तीय क्षमताओं और क्षेत्र की विशेषताओं पर निर्भर करेगा। पानी के नीचे के विकल्प का उपयोग उन मामलों में किया जा सकता है जहां आस-पास गहरे जल निकाय हैं जो सर्दियों के मौसम में नीचे तक जमते नहीं हैं।

ऐसे हीटिंग कई प्रकार के होते हैं

क्षैतिज बुकमार्क

हाइड्रोथर्मल हीटिंग के इस विकल्प में घर के पास एक नींव गड्ढे का निष्पादन शामिल है, जिसकी गहराई मिट्टी के हिमांक से 2 मीटर अधिक गहरी होगी। तदनुसार, एक निजी घर को 100 वर्ग मीटर के क्षेत्र में गर्म करने के लिए, 3 मीटर से अधिक की गहराई और 250 वर्ग मीटर के कुल क्षेत्रफल के साथ एक गड्ढा खोदना आवश्यक होगा।

यदि साइट का उपलब्ध क्षेत्र इस तरह के गड्ढे को बनाने की अनुमति देता है, तो एक निजी घर के भू-तापीय तापन के लिए क्षैतिज बिछाने सबसे अच्छा विकल्प होगा। गड्ढे के अंदर, पाइप की एक प्रणाली रखी जाती है जिसके माध्यम से एक गैर-ठंड शीतलक प्रसारित होता है। बाहरी हीटिंग सर्किट को घर में ले जाया जाता है और हीट एक्सचेंजर से जोड़ा जाता है।

भू-तापीय तापन के कार्यान्वयन के लिए इस योजना के फायदों में, इसकी दक्षता, व्यवस्था में आसानी और बाहरी सर्किट को स्थापित करने की लागत में कमी को बाहर करने के लिए प्रथागत है। उसी समय, गड्ढे की मात्रा की सही गणना के लिए अनिवार्य आवश्यकताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो हमेशा जमीन के एक छोटे से भूखंड पर रखना संभव नहीं है।

भूतापीय घरेलू तापन:

पानी के नीचे का विकल्प

झीलों और नदियों के पास रहने वाले निजी घरों के मालिक अक्सर पानी के नीचे के विकल्प का उपयोग करके हाइड्रोथर्मल हीटिंग का विकल्प चुनते हैं। केवल बाहरी समोच्च के स्थान पर विचार करना आवश्यक है, जिसे 4 मीटर से अधिक की गहराई पर रखा गया है, जो झील या नदी के नीचे तक जमने की संभावना को बाहर करता है। सर्किट का भूमिगत और ऊपर का हिस्सा, जो सीधे झील के किनारे से गर्म निजी घर तक जाता है, आवश्यक रूप से अछूता रहता है, और पाइप को मिट्टी के हिमांक के नीचे गहराई पर भूमिगत रखा जाता है।

पानी के नीचे के विकल्प का उपयोग एक निजी घर के हीटिंग सिस्टम की व्यवस्था को सरल बनाना संभव बनाता है, क्योंकि इसके लिए महंगी और जटिल भूकंप की आवश्यकता नहीं होती है। बाहरी सर्किट को पानी की गर्मी से गर्म किया जाएगा, जिसके बाद सिस्टम को गर्म शीतलक की आपूर्ति की जाती है, जिससे उपकरण की संचालन क्षमता सुनिश्चित होती है।

जलतापीय कुओं का निष्पादन

स्वायत्त हीटिंग के संगठन के लिए भूतापीय कुओं का कार्यान्वयन सबसे अच्छा विकल्प है, जो गृहस्वामी की लागत को काफी कम कर सकता है। कुएं को 30-50 मीटर की गहराई तक ड्रिल किया जाता है, जिससे ताप क्षमता बढ़ जाती है, क्योंकि बड़ी गहराई पर पृथ्वी का तापमान सतह की तुलना में अधिक होगा।

इस तरह के हीटिंग को स्थापित करने के लिए एक कुआं खोदना सबसे प्रभावी तरीकों में से एक है।

आज, कई घर के मालिक, एक निजी घर के लिए एक स्वायत्त भू-तापीय तापन प्रणाली से लैस, ड्रिलिंग कुओं का विकल्प चुनते हैं, जो सर्किट के बिछाने को बहुत सरल करता है। इस मामले में, उपयोग किए गए उपकरणों की अधिकतम दक्षता सुनिश्चित की जाती है, जिससे आप एक छोटे से क्षेत्र की उपस्थिति में भी ऐसी आधुनिक तकनीकों की सभी संभावनाओं का उपयोग कर सकते हैं।

गहरे कुओं में बाहरी सर्किट बिछाने के साथ एक निजी घर को गर्म करने का कार्यान्वयन एक घर में स्वायत्त हीटिंग की व्यवस्था की कुल लागत को 20-30% तक कम करने की अनुमति देता है। डीप सर्किट में शीतलक के उच्च ताप तापमान के कारण, छोटी क्षमता के ताप प्रतिष्ठानों का उपयोग करना संभव है, जो उपकरणों की स्थापना को सरल करता है, इसकी लागत को कम करता है, जबकि एक निजी घर में रहने के लिए अधिकतम सुविधा प्रदान करता है।

1 यह कैसे काम करता है

हीट पंप उपकरणों का एक सेट है जिसका कार्य थर्मल ऊर्जा एकत्र करना और इसे उपभोक्ता तक पहुंचाना है। ऊष्मा ऊर्जा का स्रोत 1 डिग्री से ऊपर के तापमान वाला कोई भी माध्यम या पिंड हो सकता है। इन उपकरणों के संचालन के सिद्धांत को बेहतर ढंग से समझने के लिए, आपको उनकी कार्यात्मक विशेषताओं से परिचित होना चाहिए:

• इकाई अपने आप ऊष्मीय ऊर्जा का उत्पादन नहीं करती है।
• हीट पंप को संचालित करने के लिए बिजली की आवश्यकता होती है।
• डिवाइस के संचालन का सिद्धांत कार्नोट चक्र पर आधारित है, जिसका उपयोग सभी प्रशीतन इकाइयों में किया जाता है।

हाल ही में, हीट पंप बनाने की तकनीक में काफी सुधार हुआ है।आधुनिक इकाइयाँ -30 डिग्री तक के तापमान के साथ-साथ पानी और मिट्टी - 2 डिग्री तक हवा से तापीय ऊर्जा लेने में सक्षम हैं। कार्नोट चक्र में फ़्रीऑन कार्यशील द्रव है। यह गैसीय पदार्थ उप-शून्य तापमान पर उबलने लगता है। पर्यावरण से ऊर्जा को अवशोषित करते हुए, रेफ्रिजरेंट क्रमिक रूप से वाष्पित हो जाता है और दो ताप विनिमय कक्षों में संघनित हो जाता है। फिर वह इसे उपभोक्ता तक पहुंचाता है।

ताप पंप की योजना हीटिंग के लिए काम करने वाले एयर कंडीशनर के संचालन के सिद्धांत के समान है:

• जबकि फ्रीऑन एक तरल अवस्था में होता है, रेफ्रिजरेंट हीट एक्सचेंजर के पाइपों के माध्यम से घूमता है। पर्यावरण से ऊष्मा ऊर्जा लेते हुए, फ़्रीऑन उबलता है और वाष्पित होने लगता है।
• फिर गैस कंप्रेसर में प्रवेश करती है, जिससे दबाव वांछित मूल्य तक बढ़ जाता है। नतीजतन, रेफ्रिजरेंट का क्वथनांक बढ़ जाता है और पदार्थ उच्च तापमान पर संघनित हो जाता है।
• आंतरिक ताप विनिमय कक्ष से गुजरते हुए, फ्रीऑन संचित ऊर्जा को शीतलक को देता है और फिर से एक तरल अवस्था में चला जाता है।
• उसके बाद, गैस रिसीवर और थ्रॉटल में प्रवेश करती है। जब पदार्थ का दबाव कम हो जाता है, तो कार्य चक्र दोहराया जाता है।

घर पर डू-इट-खुद भू-तापीय तापन

भू-तापीय तापन को स्वयं माउंट करना और चालू करना काफी संभव है। हालाँकि, काम के दौरान कठिनाइयाँ आ सकती हैं। सबसे पहले, यह जमीन में बाहरी सर्किट की स्थापना की चिंता करता है। इसलिए, आवश्यक कौशल की अनुपस्थिति में, सिस्टम के समायोजन को पेशेवरों को सौंपने की सिफारिश की जाती है जो एक सक्षम गणना करेंगे और पूरे भू-तापीय हीटिंग सिस्टम को माउंट करेंगे।

प्रारंभिक गणना

भू-तापीय तापन के लिए नियोजित प्रभाव लाने के लिए, गणना करना आवश्यक है। वे आपको पम्पिंग उपकरण की शक्ति चुनने में मदद करेंगे। थर्मल इन्सुलेशन के विभिन्न स्तरों वाले भवनों के अनुमानित आंकड़े अलग-अलग हैं। तो, एक वर्ग मीटर को गर्म करने के लिए आपको आवश्यकता होगी:

• थर्मल इन्सुलेशन के बिना - 120 डब्ल्यू;

• पारंपरिक थर्मल इन्सुलेशन के साथ - 80 डब्ल्यू;

• ऊर्जा-बचत इन्सुलेशन के साथ - 40 वाट।

गणना के लिए, आपको उन संख्याओं की भी आवश्यकता होगी जो घर में गर्मी के नुकसान को निर्धारित करती हैं। उदाहरण के लिए, यदि 180 वर्ग मीटर के क्षेत्रफल वाले आवासीय भवन के लिए। उच्च गुणवत्ता वाले थर्मल इन्सुलेशन वाले मीटर, गर्मी का नुकसान 9 किलोवाट / दिन है, फिर उपकरण को 216 किलोवाट (9 किलोवाट x 24 घंटे) की शक्ति प्रदान करनी चाहिए। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि अलग-अलग समय पर गर्मी का नुकसान अलग-अलग हो सकता है, 10-20% की छूट दी जाती है। इस प्रकार, भूतापीय तापन प्रणाली का अंतिम पंप उत्पादन 10.8 kW होना चाहिए।

गणना करते समय, कुछ बिंदुओं को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है। इनमें कुएं के स्तर पर मिट्टी का तापमान शामिल है

मध्य रूस में, यह +8 ... + 10 डिग्री (15-20 मीटर की गहराई पर) के भीतर रहता है। हीटिंग सिस्टम के बाहरी सर्किट की क्षैतिज व्यवस्था के साथ, प्रति मीटर 50 किलोवाट की शक्ति को ध्यान में रखा जाता है। सटीक आंकड़े भूवैज्ञानिक स्थितियों (आर्द्रता, भूजल की उपस्थिति) पर निर्भर करते हैं। विभिन्न मिट्टी अलग-अलग संकेतक देती हैं:

• सूखी मिट्टी - 25 डब्ल्यू / मी;

• गीला सब्सट्रेट - 45-55 डब्ल्यू / एम;

• कठोर चट्टानें - 85 डब्ल्यू / मी;

• भूजल की उपस्थिति - 110 डब्ल्यू / मी।

हीटिंग सिस्टम की स्थापना कैसे होती है

जल प्रणालियां दुर्लभ हैं, जमीन के माध्यम से भू-तापीय तापन सबसे अधिक मांग में है। इसलिए, काम का पहला चरण कुओं की ड्रिलिंग या गड्ढा खोदने से जुड़ा है।विशेष उपकरणों का उपयोग करके 20 से 100 मीटर की गहराई तक अवकाश बनाए जाते हैं। गड्ढे के नीचे रेत से ढका हुआ है। इसके अलावा, प्लास्टिक के पाइप तैयार खाइयों या खाइयों में रखे जाते हैं, जो लगभग 6 बार के दबाव को झेलने में सक्षम होते हैं। ये पाइप प्रोब का काम करेंगे।

स्थापना के दौरान, तीन या चार लाइनों की पाइपिंग का उपयोग किया जाता है, जबकि किनारे के खंड "यू" अक्षर के रूप में जुड़े होते हैं। बाहरी समोच्च को तैयार-तैयार खरीदा जा सकता है या स्वतंत्र रूप से इकट्ठा किया जा सकता है।

जब भूतापीय तापन प्रणाली की स्थापना पर काम का सबसे कठिन हिस्सा पूरा हो जाता है, तो वे पंप को जोड़ना शुरू कर देते हैं। इस पद्धति के साथ वायरिंग पारंपरिक हीटिंग सिस्टम की वायरिंग के समान है।

डिवाइस के संचालन का सिद्धांत

जो लोग लागत प्रभावी हीटिंग के मुद्दों के संपर्क में आते हैं, उन्हें "हीट पंप" नाम से जाना जाता है। विशेष रूप से "भूमि-जल", "जल-जल", "जल-वायु", आदि जैसे शब्दों के संयोजन में। ऐसा फ्रेनेट डिवाइस के साथ हीट पंप व्यावहारिक रूप से कुछ भी सामान्य नहीं है, सिवाय शायद नाम और अंतिम परिणाम के रूप में थर्मल ऊर्जा के रूप में, जो अंततः हीटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

कार्नोट सिद्धांत पर चलने वाले हीट पंप हीटिंग को व्यवस्थित करने और पर्यावरण के अनुकूल प्रणाली के रूप में लागत प्रभावी तरीके के रूप में बहुत लोकप्रिय हैं। उपकरणों के इस तरह के एक परिसर का संचालन प्राकृतिक संसाधनों (पृथ्वी, जल, वायु) में निहित कम क्षमता वाली ऊर्जा के संचय और उच्च क्षमता के साथ तापीय ऊर्जा में इसके रूपांतरण से जुड़ा है। यूजीन फ्रेनेट का आविष्कार व्यवस्थित है और पूरी तरह से अलग तरीके से काम करता है।

छवि गैलरी
से फोटो
ई। फ्रेनेट द्वारा विकसित गर्मी पैदा करने वाली प्रणाली को बिना शर्त गर्मी पंपों के वर्ग के लिए जिम्मेदार नहीं ठहराया जा सकता है।डिजाइन और तकनीकी विशेषताओं के अनुसार, यह एक हीटर है

इकाई अपने काम में भू- या सौर ऊर्जा स्रोतों का उपयोग नहीं करती है। इसके अंदर का तेल शीतलक धातु के डिस्क को घुमाकर उत्पन्न घर्षण बल द्वारा गर्म किया जाता है।

पंप का कार्य निकाय एक तेल से भरा सिलेंडर है, जिसके अंदर रोटेशन की धुरी स्थित है। यह एक स्टील की छड़ है जो समानांतर डिस्क से सुसज्जित है जो लगभग 6 सेमी अलग है।

केन्द्रापसारक बल गर्म शीतलक को उपकरण से जुड़े कुंडल में धकेलता है। गर्म तेल उपकरण को शीर्ष कनेक्शन बिंदु से बाहर निकालता है। ठंडा शीतलक नीचे से वापस लौटाया जाता है

दिखावट फ्रेनेट हीट पंप

ऑपरेशन के दौरान डिवाइस को गर्म करना

मुख्य संरचनात्मक घटक

मॉडलों में से एक के वास्तविक आयाम

इस उपकरण के संचालन का सिद्धांत तापीय ऊर्जा के उपयोग पर आधारित है, जो घर्षण के दौरान जारी होता है। डिजाइन एक दूसरे के करीब नहीं, बल्कि कुछ दूरी पर स्थित धातु की सतहों पर आधारित है। उनके बीच की जगह तरल से भर जाती है। डिवाइस के हिस्से इलेक्ट्रिक मोटर की मदद से एक दूसरे के सापेक्ष घूमते हैं, केस के अंदर का तरल और घूर्णन तत्वों के संपर्क में गर्म होता है।

परिणामी गर्मी का उपयोग शीतलक को गर्म करने के लिए किया जा सकता है। कुछ स्रोत सीधे हीटिंग सिस्टम के लिए इस तरल पदार्थ का उपयोग करने की सलाह देते हैं। सबसे अधिक बार, एक पारंपरिक रेडिएटर एक होममेड फ्रेनेट पंप से जुड़ा होता है। एक हीटिंग तरल पदार्थ के रूप में, विशेषज्ञ दृढ़ता से तेल का उपयोग करने की सलाह देते हैं, पानी का नहीं।

पंप के संचालन के दौरान, यह शीतलक बहुत तेजी से गर्म होता है।ऐसी परिस्थितियों में पानी बस उबल सकता है। एक सीमित स्थान में गर्म भाप अतिरिक्त दबाव पैदा करती है, और इससे आमतौर पर पाइप या आवरण का टूटना होता है। ऐसी स्थिति में तेल का उपयोग करना ज्यादा सुरक्षित होता है, क्योंकि इसका क्वथनांक काफी अधिक होता है।

फ्रेनेट हीट पंप बनाने के लिए, आपको एक इंजन, एक रेडिएटर, कई पाइप, एक स्टील बटरफ्लाई वाल्व, स्टील डिस्क, एक धातु या प्लास्टिक की छड़, एक धातु सिलेंडर और एक नट किट (+) की आवश्यकता होगी।

एक राय है कि ऐसे ताप जनरेटर की दक्षता 100% से अधिक है और 1000% भी हो सकती है। भौतिकी और गणित की दृष्टि से यह कथन पूर्णतः सही नहीं है। दक्षता हीटिंग पर नहीं, बल्कि डिवाइस के वास्तविक संचालन पर खर्च किए गए ऊर्जा नुकसान को दर्शाती है। बल्कि, फ्रेनेट पंप की अविश्वसनीय रूप से उच्च दक्षता के बारे में अभूतपूर्व दावे इसकी दक्षता को दर्शाते हैं, जो वास्तव में प्रभावशाली है।

डिवाइस के संचालन के लिए बिजली की लागत नगण्य है, लेकिन परिणामस्वरूप प्राप्त गर्मी की मात्रा बहुत ध्यान देने योग्य है। उदाहरण के लिए, एक हीटिंग तत्व की मदद से शीतलक को समान तापमान पर गर्म करने के लिए बहुत अधिक मात्रा में बिजली की आवश्यकता होगी, शायद दस गुना अधिक। बिजली की इतनी खपत वाला घरेलू हीटर भी गर्म नहीं होगा।

सभी आवासीय और औद्योगिक परिसर ऐसे उपकरणों से सुसज्जित क्यों नहीं हैं? कारण अलग हो सकते हैं। फिर भी, पानी तेल की तुलना में एक सरल और अधिक सुविधाजनक शीतलक है। यह इतने उच्च तापमान तक गर्म नहीं होता है, और पानी के रिसाव के परिणामों को साफ करना तेल को साफ करने की तुलना में आसान है।

एक और कारण यह हो सकता है कि जब तक फ्रेनेट पंप का आविष्कार किया गया था, तब तक एक केंद्रीकृत हीटिंग सिस्टम पहले से मौजूद था और सफलतापूर्वक काम कर रहा था।गर्मी जनरेटर के साथ प्रतिस्थापन के लिए इसका निराकरण बहुत महंगा होगा और इससे बहुत असुविधा होगी, इसलिए किसी ने भी इस विकल्प पर गंभीरता से विचार नहीं किया। जैसा कि वे कहते हैं, सबसे अच्छा अच्छा का दुश्मन है।

ताप पंपों के संचालन का सिद्धांत

एक घर को गर्म करने के लिए एक उपकरण के संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि एक पदार्थ (रेफ्रिजरेंट) तापीय ऊर्जा दे सकता है या राज्य को बदलने की प्रक्रिया में इसे दूर ले जा सकता है। यह विचार रेफ्रिजरेटर के कामकाज का आधार है (इस वजह से, उपकरण की पिछली दीवार गर्म होती है)।

हीटिंग कार्यों के लिए थर्मोपंप निम्नानुसार है:

1. गर्मी वाहक से ऊर्जा के आधार पर आने वाले एजेंट को वाष्पीकरण खंड में 5 डिग्री तक ठंडा किया जाता है।
2. ठंडा एजेंट कंप्रेसर में प्रवेश करता है, जो काम के परिणामस्वरूप इसे संपीड़ित और गर्म करता है।
3. पहले से ही गर्म गैस हीट एक्सचेंज डिब्बे में प्रवेश करती है, जहां यह हीटिंग सिस्टम को अपनी गर्मी छोड़ती है।
4. संघनित रेफ्रिजरेंट को चक्र की शुरुआत में वापस कर दिया जाता है।

उपकरण

घर को गर्म करने के लिए हीट पंप में कई मुख्य समोच्च तत्व होते हैं:

• शीतलक के साथ एक सर्किट जो गर्मी स्रोत से ऊर्जा को स्थानांतरित करता है;
• फ्रीऑन के साथ एक सर्किट, जो समय-समय पर वाष्पित हो जाता है, पहले सर्किट से थर्मल ऊर्जा लेता है, और फिर से घनीभूत हो जाता है, गर्मी को तीसरे स्थान पर स्थानांतरित करता है;
• एक सर्किट जहां एक तरल परिसंचारी होता है, जो हीटिंग के लिए एक गर्मी वाहक है।

घर को गर्म करने के लिए थर्मल पंप का संचालन आर्थिक रूप से फायदेमंद होता है।इसका कारण यह है कि डिवाइस को उच्च शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है (तदनुसार, बिजली की खपत एक मानक घरेलू उपकरण की तुलना में अधिक नहीं है), लेकिन यह खपत की गई बिजली की तुलना में 4 गुना अधिक गर्मी पैदा करती है।

पंप को जोड़ने के लिए अलग से वायरिंग लाइन बनाना भी जरूरी नहीं है।

फायदा और नुकसान

हीट पंप का उपयोग करना है या नहीं, यह तय करने से पहले, आपको इसके संचालन के फायदे और नुकसान से खुद को परिचित करना चाहिए। हीट पंप के मुख्य लाभों में शामिल हैं:

• घर को गर्म करने के लिए कम बिजली की खपत;
• नियमित निरीक्षण और रखरखाव की कोई आवश्यकता नहीं है, जो न्यूनतम हीटिंग के लिए ताप पंप के संचालन की लागत को कम करता है;
• किसी भी क्षेत्र में स्थापना की अनुमति है। पंप गर्मी ऊर्जा स्रोतों जैसे हवा, मिट्टी और पानी के साथ काम कर सकता है। इसलिए, इसे लगभग किसी भी स्थान पर स्थापित करना संभव हो जाता है जहां घर बनाने की योजना है। और गैस मुख्य से दूरदर्शिता की स्थिति में, उपकरण हीटिंग का सबसे उपयुक्त तरीका है। बिजली न होने पर भी, गैसोलीन या डीजल पर आधारित ड्राइव द्वारा कंप्रेसर का संचालन सुनिश्चित किया जा सकता है;
• घर का हीटिंग स्वचालित रूप से किया जाता है। ईंधन जोड़ने या अन्य जोड़तोड़ करने की आवश्यकता नहीं है, उदाहरण के लिए, बॉयलर उपकरण के मामले में;
• हानिकारक गैसों और पदार्थों द्वारा पर्यावरण प्रदूषण की अनुपस्थिति। उपयोग किए गए सभी रेफ्रिजरेंट पूरी तरह से सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल हैं;
• आग सुरक्षा। गर्मी पंप के अधिक गर्म होने से घर के निवासियों को कभी भी विस्फोट या क्षति का खतरा नहीं होगा;
• ठंडी सर्दियों की स्थिति (-15 डिग्री तक) में भी ऑपरेशन की संभावना;
• घर को गर्म करने के लिए उच्च गुणवत्ता वाला हीट पंप 50 साल तक चल सकता है। कंप्रेसर को हर 20 साल में केवल एक बार बदलने की जरूरत है।

वीडियो देखें पेशेवरों और विपक्ष

किसी भी उपकरण की तरह, हीट पंप के कुछ नुकसान हैं:

1. यदि परिवेश का तापमान 15 डिग्री से नीचे चला जाता है, तो पंप काम नहीं कर पाएगा। इस मामले में, आपको दूसरा ताप स्रोत स्थापित करने की आवश्यकता होगी। बहुत कम तापमान पर, बॉयलर, जनरेटर या इलेक्ट्रिक हीटर चालू होता है;
2. उपकरणों की उच्च लागत। इसकी लागत लगभग 350,000-700,000 रूबल होगी, और उतनी ही राशि भू-तापीय स्टेशन बनाने और डिवाइस को स्थापित करने पर खर्च करनी होगी। गर्मी स्रोत के रूप में हवा का उपयोग करने वाले ताप पंप के लिए अतिरिक्त स्थापना कार्य की आवश्यकता नहीं है;
3. अंडरफ्लोर हीटिंग या फैन कन्वेक्टर के संयोजन में एक हीट पंप स्थापित करना सबसे अच्छा है, हालांकि पुराने भवनों को पुनर्विकास और संभवतः यहां तक ​​कि बड़ी नवीनीकरण की आवश्यकता होगी, जिसमें अतिरिक्त समय और लागत लगेगी। यदि कोई निजी घर खरोंच से बनाया जा रहा है, तो ऐसी कोई समस्या नहीं है;
4. ताप पंप के संचालन के दौरान, ताप वाहक के साथ पाइपलाइन के आसपास स्थित मिट्टी का तापमान कम हो जाता है। यह पर्यावरण के कामकाज में शामिल कुछ सूक्ष्मजीवों की मृत्यु का कारण बनता है। इस प्रकार, पर्यावरण को कुछ नुकसान अभी भी होता है, लेकिन यह गैस या तेल उत्पादन से होने वाले नुकसान से काफी कम है।

भूतापीय तापन प्रणाली के लाभ

जियोथर्मल हीटिंग सिस्टम के कई फायदे हैं:

• थर्मल ऊर्जा की रिहाई बिजली की खपत से कई गुना अधिक है जिसकी पंप को आवश्यकता होती है।
• पर्यावरण सुरक्षा अन्य हीटिंग सिस्टम की तुलना में अधिक है, क्योंकि भू-तापीय तापन सिस्टम कोई हानिकारक उत्सर्जन नहीं करते हैं।
• भू-तापीय प्रणाली के कार्य करने के लिए, किसी ईंधन या अतिरिक्त रसायनों की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, यह मालिकों और पर्यावरण के लिए सुरक्षित है।
• इस तरह के हीटिंग के संचालन में विस्फोट या आग का कोई खतरा नहीं है।
• यदि हीटिंग सिस्टम ठीक से स्थापित है, तो यह तकनीकी सहायता के बिना कम से कम 30 साल तक चलेगा।

भूतापीय प्रणालियों का निर्माण

भूतापीय प्रणालियों का निर्माण

नाम से भी यह स्पष्ट है कि इस प्रकार के ताप का सार पृथ्वी की ऊर्जा का उपयोग करना है। ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार, यह दूर से एयर कंडीशनर या रेफ्रिजरेटर जैसा दिखता है।

मुख्य तत्व दो सर्किट से जुड़ा एक हीट पंप है।

1. आंतरिक सर्किट का अर्थ है हमारे लिए परिचित हीटिंग सिस्टम, इसमें रेडिएटर और पाइपलाइन होते हैं।
2. बाहरी - यह भूमिगत या जलाशय में स्थापित एक बहुत ही आयामी ताप विनिमायक है। इसमें, शीतलक (और यह सादा पानी या एंटीफ्ीज़ हो सकता है), परिवेश के तापमान को लेकर, गर्मी पंप को आपूर्ति की जाती है, जहां से संचित गर्मी आंतरिक सर्किट में प्रवेश करती है। इस तरह घर के हीटर गर्म हो जाते हैं।

सिस्टम का मुख्य तत्व गर्मी पंप है - एक उपकरण जो गैस स्टोव से ज्यादा जगह नहीं लेता है। ताप पंप का प्रदर्शन काफी अधिक है: उपयोग की जाने वाली प्रत्येक किलोवाट ऊर्जा के लिए, यह पांच किलोवाट तक गर्मी पैदा करता है।

हीट पंप ऑपरेशन आरेख

बेशक, भू-तापीय तापन अब तक का सबसे अधिक समय लेने वाला और महंगा है। अधिकांश पैसा एक हीट पंप सहित भूकंप और संबंधित उपकरणों पर खर्च करना होगा। और कई लोग सोच रहे हैं कि क्या इस पर बचत करना और घर में बने ताप पंप का निर्माण करना संभव है। यह पता लगाने के लिए, आपको उपकरण के प्रकार और विशेषताओं को समझने की आवश्यकता है।

हम स्वयं भूतापीय तापन स्थापित करते हैं

तुरंत, हम इस तरह की एक विशेषता पर ध्यान देते हैं: जो लोग हीटिंग को पृथ्वी की गर्मी से लैस करने का निर्णय लेते हैं, उन्हें इसमें एक बार बड़ी राशि का निवेश करने की आवश्यकता होगी। बेशक, समय के साथ, यह लागत चुकानी पड़ेगी, क्योंकि हम एक या दो साल के लिए अपने लिए आवास नहीं बनाते हैं। इसके अलावा, गैस और बिजली की कीमतें हर साल बढ़ती हैं, और भू-तापीय प्रणाली के साथ, आप नहीं जानते कि कीमतों में बढ़ोतरी क्या है।

हालांकि, इस सिस्टम में इसका ज्यादातर हिस्सा अंडरग्राउंड छिपा होगा। पृथ्वी ऊर्जा के साथ ताप एक कुएं और एक ताप विनिमायक की उपस्थिति है। घर में, आपको केवल एक उपकरण लगाने की आवश्यकता होती है जो गर्मी उत्पन्न करेगा - आमतौर पर यह ज्यादा जगह नहीं लेता है।

हीट पंप कैसे काम करता है

ऐसे उपकरण पर, उपयोगकर्ता तापमान को नियंत्रित करने और थर्मल ऊर्जा की आपूर्ति करने में सक्षम होगा। आवास में ही हीटिंग सिस्टम की स्थापना हमेशा की तरह की जाती है - पाइपलाइन और रेडिएटर्स की एक शाखा के साथ। यदि आपके पास एक निजी घर है, या भवन स्वयं छोटा है, तो इस मामले में सिस्टम के जनरेटर को एक अलग कमरे में या तहखाने में प्रदर्शित किया जाता है।

ताप पंपों के संचालन का सिद्धांत

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लगभग किसी भी माध्यम में तापीय ऊर्जा होती है। अपने घर को गर्म करने के लिए उपलब्ध गर्मी का उपयोग क्यों न करें? एक हीट पंप इसमें मदद करेगा।

ताप पंप के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है: कम क्षमता वाले ऊर्जा स्रोत से शीतलक को गर्मी स्थानांतरित की जाती है। व्यवहार में, सब कुछ निम्नानुसार होता है।

शीतलक उन पाइपों से होकर गुजरता है जो दबे हुए हैं, उदाहरण के लिए, जमीन में। फिर शीतलक हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करता है, जहां एकत्रित तापीय ऊर्जा को दूसरे सर्किट में स्थानांतरित किया जाता है। रेफ्रिजरेंट, जो बाहरी सर्किट में स्थित होता है, गर्म हो जाता है और गैस में बदल जाता है। उसके बाद, गैसीय रेफ्रिजरेंट कंप्रेसर में चला जाता है, जहां इसे संपीड़ित किया जाता है। इससे रेफ्रिजरेंट और भी गर्म हो जाता है। गर्म गैस कंडेनसर में जाती है, और वहां गर्मी शीतलक में जाती है, जो पहले से ही घर को गर्म करती है।

घर पर भूतापीय तापन: यह कैसे काम करता है

प्रशीतन प्रणालियों को उसी सिद्धांत के अनुसार व्यवस्थित किया जाता है। इसका मतलब है कि घर के अंदर की हवा को ठंडा करने के लिए रेफ्रिजरेशन यूनिट का इस्तेमाल किया जा सकता है।

ताप पंपों के प्रकार

हीट पंप कई प्रकार के होते हैं। लेकिन सबसे अधिक बार, उपकरणों को बाहरी सर्किट पर शीतलक की प्रकृति द्वारा वर्गीकृत किया जाता है।

डिवाइस से ऊर्जा खींच सकते हैं

• पानी,
• धरती,
• वायु।

घर में परिणामी ऊर्जा का उपयोग अंतरिक्ष हीटिंग के लिए, पानी गर्म करने के लिए किया जा सकता है। इसलिए, कई प्रकार के ताप पंप हैं।

हीट पंप: जमीन - पानी

वैकल्पिक हीटिंग के लिए सबसे अच्छा विकल्प जमीन से तापीय ऊर्जा प्राप्त करना है। तो, पहले से ही छह मीटर की गहराई पर, पृथ्वी का एक स्थिर और अपरिवर्तनीय तापमान है। एक विशेष तरल का उपयोग पाइपों में गर्मी वाहक के रूप में किया जाता है। सिस्टम का बाहरी समोच्च प्लास्टिक पाइप से बना है। जमीन में पाइप को लंबवत या क्षैतिज रूप से रखा जा सकता है।यदि पाइप क्षैतिज रूप से रखे जाते हैं, तो एक बड़ा क्षेत्र आवंटित किया जाना चाहिए। जहां पाइप क्षैतिज रूप से लगाए जाते हैं, वहां कृषि उद्देश्यों के लिए भूमि का उपयोग करना असंभव है। आप केवल लॉन की व्यवस्था कर सकते हैं या वार्षिक पौधे लगा सकते हैं।

पाइप को जमीन में लंबवत रूप से व्यवस्थित करने के लिए, 150 मीटर तक गहरे कई कुएं बनाना आवश्यक है। यह एक कुशल भू-तापीय पंप होगा, क्योंकि पृथ्वी के निकट अत्यधिक गहराई पर तापमान अधिक होता है। गर्मी हस्तांतरण के लिए गहरी जांच का उपयोग किया जाता है।

पानी से पानी पंप का प्रकार

इसके अलावा, पानी से गर्मी प्राप्त की जा सकती है, जो गहरे भूमिगत स्थित है। तालाबों, भूजल, या अपशिष्ट जल का उपयोग किया जा सकता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि दोनों प्रणालियों के बीच कोई मौलिक अंतर नहीं हैं। जब किसी जलाशय से ऊष्मा प्राप्त करने की प्रणाली बनाई जाती है तो सबसे छोटी लागतों की आवश्यकता होती है। पाइपों को शीतलक से भरा जाना चाहिए और पानी में डुबोया जाना चाहिए। भूजल से गर्मी पैदा करने के लिए एक प्रणाली बनाने के लिए एक अधिक जटिल डिजाइन की आवश्यकता है।

हवा से पानी पंप

हवा से गर्मी एकत्र करना संभव है, लेकिन बहुत ठंडे सर्दियों वाले क्षेत्रों में ऐसी प्रणाली प्रभावी नहीं है। इसी समय, सिस्टम की स्थापना बहुत सरल है। आपको केवल वांछित डिवाइस को चुनने और स्थापित करने की आवश्यकता है।

भूतापीय पंपों के संचालन के सिद्धांत के बारे में थोड़ा और

हीटिंग के लिए हीट पंप का इस्तेमाल करना बहुत फायदेमंद होता है। 400 वर्ग मीटर से अधिक के क्षेत्र वाले घर सिस्टम की लागतों को बहुत जल्दी चुकाते हैं। लेकिन अगर आपका घर बहुत बड़ा नहीं है, तो आप अपने हाथों से हीटिंग सिस्टम बना सकते हैं।

सबसे पहले आपको एक कंप्रेसर खरीदने की जरूरत है। एक पारंपरिक एयर कंडीशनर से लैस एक उपकरण उपयुक्त है। हम इसे दीवार पर लगाते हैं। आप अपना खुद का कैपेसिटर बना सकते हैं। तांबे के पाइप से कुंडल बनाना आवश्यक है। इसे प्लास्टिक केस में रखा गया है।बाष्पीकरण करनेवाला भी दीवार पर चढ़ा हुआ है। सोल्डरिंग, फ़्रीऑन के साथ फिर से भरना और इसी तरह का काम केवल एक पेशेवर द्वारा किया जाना चाहिए। अयोग्य कार्यों से अच्छा परिणाम नहीं मिलेगा। इसके अलावा, आप घायल हो सकते हैं।

हीट पंप को चालू करने से पहले, घर के विद्युतीकरण की स्थिति की जांच करना आवश्यक है। मीटर की शक्ति 40 एम्पीयर पर आंकी जानी चाहिए।

घर का बना भूतापीय ताप पंप

ध्यान दें कि स्वयं द्वारा बनाया गया हीट पंप हमेशा उम्मीदों पर खरा नहीं उतरता है। इसका कारण सही थर्मल कैलकुलेशन का न होना है। सिस्टम कमज़ोर है और रखरखाव की लागत बढ़ रही है

इसलिए, सभी गणनाओं को सटीक रूप से करना महत्वपूर्ण है।

भूतापीय तापन की व्यवस्था के लिए विकल्प

बाहरी समोच्च को व्यवस्थित करने के तरीके

जितना संभव हो सके घर को गर्म करने के लिए पृथ्वी की ऊर्जा का उपयोग करने के लिए, आपको बाहरी सर्किट के लिए सही सर्किट चुनने की जरूरत है। वास्तव में, कोई भी माध्यम तापीय ऊर्जा का स्रोत हो सकता है - भूमिगत, जल या वायु।

लेकिन जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, मौसम की स्थिति में मौसमी परिवर्तनों को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है।

वर्तमान में, दो प्रकार की प्रणालियाँ आम हैं जो पृथ्वी की गर्मी के कारण एक घर को गर्म करने के लिए प्रभावी रूप से उपयोग की जाती हैं - क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर। मुख्य चयन कारक भूमि का क्षेत्रफल है। पृथ्वी की ऊर्जा से घर को गर्म करने के लिए पाइप का लेआउट इस पर निर्भर करता है।

इसके अतिरिक्त, निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखा जाता है:

• मिट्टी की रचना। चट्टानी और दोमट क्षेत्रों में, राजमार्ग बिछाने के लिए ऊर्ध्वाधर शाफ्ट बनाना मुश्किल है;
• मिट्टी जमने का स्तर। वह पाइप की इष्टतम गहराई का निर्धारण करेगा;
• भूजल का स्थान। वे जितने ऊंचे होते हैं, भूतापीय तापन के लिए उतना ही बेहतर होता है।इस मामले में, तापमान गहराई के साथ बढ़ेगा, जो पृथ्वी की ऊर्जा से हीटिंग के लिए इष्टतम स्थिति है।

आपको गर्मियों में रिवर्स एनर्जी ट्रांसफर की संभावना के बारे में भी जानना होगा। तब जमीन से एक निजी घर का ताप काम नहीं करेगा, और अतिरिक्त गर्मी घर से मिट्टी में चली जाएगी। सभी रेफ्रिजरेशन सिस्टम एक ही सिद्धांत पर काम करते हैं। लेकिन इसके लिए आपको अतिरिक्त उपकरण स्थापित करने की आवश्यकता है।

क्षैतिज भूतापीय तापन योजना

बाहरी पाइपों की क्षैतिज व्यवस्था

बाहरी राजमार्गों को स्थापित करने का सबसे आम तरीका। यह स्थापना में आसानी और पाइपलाइन के दोषपूर्ण वर्गों को अपेक्षाकृत जल्दी से बदलने की क्षमता के लिए सुविधाजनक है।

इस योजना के अनुसार स्थापना के लिए, एक कलेक्टर प्रणाली का उपयोग किया जाता है। ऐसा करने के लिए, कई आकृतियाँ बनाई जाती हैं, जो एक दूसरे से न्यूनतम 0.3 मीटर की दूरी पर स्थित होती हैं। वे एक कलेक्टर का उपयोग करके जुड़े हुए हैं, जो शीतलक को गर्मी पंप को आगे की आपूर्ति करता है। यह पृथ्वी की गर्मी से ताप के लिए ऊर्जा की अधिकतम आपूर्ति सुनिश्चित करेगा।

हालाँकि, ध्यान रखने योग्य कुछ महत्वपूर्ण बातें हैं:

• बड़ा यार्ड क्षेत्र। लगभग 150 वर्ग मीटर के घर के लिए, यह कम से कम 300 वर्ग मीटर होना चाहिए;
• पाइपों को मिट्टी के जमने के स्तर से नीचे गहराई तक तय किया जाना चाहिए;
• वसंत बाढ़ के दौरान मिट्टी की संभावित आवाजाही के साथ, राजमार्गों के विस्थापन की संभावना बढ़ जाती है।

एक क्षैतिज प्रकार की पृथ्वी की गर्मी से हीटिंग का परिभाषित लाभ स्व-व्यवस्था की संभावना है। ज्यादातर मामलों में, इसके लिए विशेष उपकरणों की भागीदारी की आवश्यकता नहीं होगी।

भूतापीय तापन का लंबवत आरेख

लंबवत भू-तापीय प्रणाली

जमीन से एक निजी घर को गर्म करने के आयोजन का यह अधिक समय लेने वाला तरीका है।पाइपलाइन लंबवत स्थित हैं, विशेष कुओं में

यह जानना महत्वपूर्ण है कि ऐसी योजना एक ऊर्ध्वाधर योजना की तुलना में बहुत अधिक कुशल है।

इसका मुख्य लाभ बाहरी सर्किट में जल तापन की डिग्री बढ़ाना है। वे। पाइप जितने गहरे स्थित होंगे, घर को गर्म करने के लिए पृथ्वी की ऊष्मा की मात्रा उतनी ही अधिक होगी। एक अन्य कारक भूमि का छोटा क्षेत्र है। कुछ मामलों में, नींव के तत्काल आसपास के क्षेत्र में घर के निर्माण से पहले ही बाहरी भू-तापीय तापन सर्किट की व्यवस्था की जाती है।

इस योजना के अनुसार किसी घर को गर्म करने के लिए भू-ऊर्जा प्राप्त करने में किन कठिनाइयों का सामना करना पड़ सकता है?

• गुणवत्ता के लिए मात्रात्मक। एक ऊर्ध्वाधर व्यवस्था के लिए, राजमार्गों की लंबाई बहुत अधिक होती है। इसकी भरपाई मिट्टी के उच्च तापमान से होती है। ऐसा करने के लिए, आपको 50 मीटर गहरे कुएं बनाने की जरूरत है, जो श्रमसाध्य काम है;
• मिट्टी की रचना। चट्टानी मिट्टी के लिए विशेष ड्रिलिंग मशीनों का उपयोग करना आवश्यक है। दोमट में, कुएं को बहने से रोकने के लिए, प्रबलित कंक्रीट या मोटी दीवार वाले प्लास्टिक से बना एक सुरक्षात्मक म्यान लगाया जाता है;
• खराबी या जकड़न के नुकसान की स्थिति में, मरम्मत प्रक्रिया अधिक जटिल हो जाती है। इस मामले में, पृथ्वी की तापीय ऊर्जा के लिए घर को गर्म करने के संचालन में दीर्घकालिक विफलताएं संभव हैं।

लेकिन उच्च प्रारंभिक लागत और स्थापना की जटिलता के बावजूद, राजमार्गों की ऊर्ध्वाधर व्यवस्था इष्टतम है। विशेषज्ञ ऐसी स्थापना योजना का उपयोग करने की सलाह देते हैं।