Derzeit gibt es viele Möglichkeiten, alternative Heizungen zu organisieren. Die meisten von ihnen zeichnen sich durch einen geringen Wirkungsgrad aus und werden nur als Hilfssystem verwendet. Es gibt jedoch eine wirklich effektive Methode zur Wärmeversorgung aus alternativen Wärmequellen der Erde. So machen Sie geothermische Hausheizung mit Ihren eigenen Händen: Das Funktionsprinzip, Pumpen, Bewertungen helfen, dieses Problem zu lösen.
Das Prinzip der Erdwärme
Abhängig von der Zusammensetzung des Bodens kommt es zu einem natürlichen Temperaturanstieg von + 3 ° C pro 100 m. Die seit mehr als einem Dutzend Jahren genutzte Erdwärme in Europa basiert auf diesem Phänomen. Aber wie kann man diesen Effekt in der Praxis nutzen?
Das Prinzip des Betriebs der geothermischen Heizung zu Hause besteht darin, Wärmeenergie mit verschiedenen Arten von Kühlmittel zu übertragen. Dies erfordert mehrere Schaltkreise, von denen jeder seine Funktion erfüllt:
- Äußere. Pipelines befinden sich in einer Umgebung, in der die Temperatur zwischen + 7 ° C und + 10 ° C liegt. Diese Energie wird auf das Kühlmittel übertragen, das in den nächsten Kreislauf eintritt.
- Wärmeaustausch. Das Hauptelement ist eine Wärmepumpe. Darin zirkuliert das Kältemittel, in dem mit zunehmendem Druck die Temperatur steigt. Erwärmt vom Kühlmittel des externen Kreislaufs gelangt es in den Kompressor. Infolgedessen steigt die Temperatur von + 7 ° C auf + 65 ° C. Um den Zyklus zu wiederholen, tritt die Flüssigkeit durch die Drossel in den Verdampfer ein. Dies ist das Grundprinzip der Erdwärme.
- Innenkontur. In diesem wird mithilfe eines Wärmetauschers Wärmeenergie vom Kältemittel auf das Kühlmittel im Hauptheizsystem des Hauses übertragen.
Um die Erdwärme mit Ihren eigenen Händen richtig zu heizen, müssen Sie zuerst den Primärkreis und die entsprechende Wärmepumpe auswählen.
Geothermische Heizung kann mit herkömmlichen Arten der Wärmeversorgung kombiniert werden - mit einem Gaskessel, elektrischem oder festem Brennstoff. Somit ist es möglich, die Betriebskosten des Kühlmittels zu reduzieren.
Arten der Erdwärmeversorgung zu Hause
Bevor Sie ein Landhaus mit Ihren eigenen Händen geothermisch heizen, sollten Sie einige vorbereitende Maßnahmen ergreifen. Finden Sie zunächst den optimalen Weg, um die Primärkreisleitungen anzuordnen.
Die Hauptbedingung ist die Temperatur der Umgebung, in der sich die Leitungen befinden. Sie sollte nicht unter + 7 ° C liegen. In der Praxis wird dazu die Installation von Rohrleitungen im Boden durchgeführt. In einigen Fällen kann das Hauptmedium ein Reservoir oder ein Fluss sein. Überprüfungen der geothermischen Heizung dieses Haustyps weisen jedoch häufig auf einen geringen Wirkungsgrad im Winter hin.
Für die korrekte Organisation der alternativen Wärmeversorgung müssen die folgenden Schritte ausgeführt werden:
- Berechnen Sie die optimale Leistung. Wenn die geothermische Heizung eines Privathauses die Hauptheizung sein soll, sollte die Nennleistung im gesamten Gebäude für Luftheizung sorgen.
- Analyse der Zusammensetzung des Bodens und der Gefriertiefe. Die Wahl des Layouts der Rohre des Primärkreises hängt davon ab.
- Bestimmen Sie den Standort der Wärmepumpe. Um den Wärmeverlust zu minimieren, werden geothermische Heizsysteme zum Selbermachen in einem separaten Raum ausgestattet - einem Keller oder einem Wirtschaftsgebäude. Es ist wichtig, dass die Temperatur darin nicht unter + 14 ° C liegt.
Die Nichtbeachtung dieser einfachen Regeln kann zu Fehlfunktionen des Systems führen. Bewertungen von Eigentümern von Erdwärme zeigen oft, wie wichtig eine erste Analyse und die Auswahl der richtigen Ausrüstung ist.
Um den reibungslosen Betrieb des Systems zu gewährleisten, muss eine autonome Stromquelle installiert werden - ein Generator.
Mit horizontaler Platzierung
Die am wenigsten zeitaufwendige Methode zur Installation der Primärkreisleitungen ist horizontal. Sie befinden sich in einer Tiefe von 0,5 bis 3 m. Um die Fläche der Fernleitungen zu verringern, befinden sie sich abwechselnd. Gleichzeitig sollte der Abstand zu jedem mindestens 20 cm betragen.
Vor der geothermischen Erwärmung wird eine erste Analyse des Bodenzustands durchgeführt. Zunächst wird die Wärmeübertragung bestimmt. Sie kann zwischen 20 und W / m² liegen. Darauf basierend wird die Gesamtlänge des Primärkreises berechnet.
Darüber hinaus sollten Sie die folgenden Aktionen ausführen:
- Überprüfen des Gefriergrades des Bodens. Die Rohrtiefe sollte unter diesem Indikator liegen.
- Grundwasser. Für ihre natürliche Entfernung während der Zeit großer Überschwemmungen wird eine Sandschicht auf den Boden der Grube gegossen;
- Auswahl des Pipeline-Materials. Es muss ausreichend flexibel und mechanisch zuverlässig sein. Für die geothermische Heizung in Europa werden am häufigsten vernetzte Polyethylenrohre verwendet.
Wenn die wichtige Frage ist, wie viel das Erdwärmesystem kostet, hilft eine horizontale Anordnung, die aktuellen Installationskosten des Systems erheblich zu senken. Bei der Installation mehrerer Primärkreise ist die Installation der Eingangs- und Ausgangskollektoren erforderlich.
Mit vertikaler Rohrleitung
Angesichts der Grundprinzipien der geothermischen Erwärmung zu Hause während der Planung ist es erforderlich, eine maximale Erwärmung des Kühlmittels vom Boden aus zu erreichen. Dies ist nur mit vertikalen Linien möglich.
Um die geothermische Heizung eines Landhauses mit einem vertikalen DIY-Typ zu organisieren, müssen Brunnen mit einer Tiefe von 30 bis 100 m hergestellt werden. Die Primärkreisleitungen werden in ihnen verlegt.
Ein solches Schema ist zeitaufwändiger als vertikal, hat jedoch mehrere Vorteile:
- Große Tiefen von Autobahnen. In diesem Fall erhöht sich der Wärmeübergang der Umgebung um 25-30% - bis zu 70 W / m²;
- Kleiner Bereich für die Installation;
- Praktisch keine Abhängigkeit vom Einfrieren des Bodens.
Neben dieser Methode werden häufig die Grundprinzipien der Erdwärme für die Warmwasserversorgung im Sommer angewendet. Dazu wird der Primärkreislauf ins Wasser gelegt - ein See oder Fluss.
Vor dem Bohren von Brunnen muss eine Bodenanalyse durchgeführt und die optimale Tiefe ermittelt werden. Die Zusammensetzung des Bodens wirkt sich direkt auf die Komplexität des Prozesses aus.
DIY Erdwärmeanlage
In der Praxis ist diese Art der Wärmeversorgung eine schwierige Aufgabe. Ein Merkmal bei der Planung und Installation von geothermischer Heimwerkerheizung ist das Vorhandensein einer Wärmepumpe - der Haupteinheit des Systems.
Das Design dieser Vorrichtung umfasst einen internen Kreislauf mit Kältemittel, einen Kompressor, eine Drossel und einen Verdampfer. Zur Steuerung der Arbeit ist zwangsläufig eine elektronische Einheit vorgesehen. Worauf sollte ich bei der Auswahl einer Erdwärmepumpe zum Heizen achten?
- Gerätetyp. Bei der Wärmeversorgung werden Boden-Wasser-Modelle verwendet. Zusätzlich zu ihnen gibt es "Wasser-Wasser" und "Luft-Wasser";
- Nennwärmeleistung. Dies hängt direkt von den berechneten Parametern ab. Es ist zu beachten, dass fast alle Modelle einen Wert dieser Eigenschaft von bis zu 18 kW haben;
- Energieverbrauch. Dies ist die Menge an elektrischer Energie, die zum Betrieb des Kompressors, der Pumpe und der elektronischen Steuereinheit benötigt wird. Hängt direkt von der Nennleistung des Geräts ab;
- Heizsystemparameter - Temperatur und optimaler Druck. Bei allen geothermischen Heimwerkerheizungssystemen überschreitet der letztere Indikator normalerweise nicht 3 bar;
- Kosten. Derzeit ist die geothermische Heizung eines Privathauses am teuersten. Und die meisten Kosten sind der Kauf einer Wärmepumpe. Daher sollte besonderes Augenmerk auf die richtige Auswahl dieser Systemkomponente gelegt werden.
Neben der Erdwärmepumpe zum Heizen müssen die richtigen Rohre für den externen Stromkreis ausgewählt werden. Sie müssen bestimmte Anforderungen erfüllen. Insbesondere, um einen Mindestindikator für den Wärmeübertragungswiderstand zu haben. Idealerweise sollten hierfür Stahlleitungen verwendet werden. Ihr Betrieb in dieser Umgebung ist jedoch mit mehreren Problemen verbunden. Daher erwärmen sie häufig geothermisch aus flexiblen Polymerrohrleitungen.
Nach der Analyse der Bewertungen der geothermischen Heizung zu Hause können die folgenden positiven Eigenschaften von Polymerrohren für diese Art der Wärmeversorgung unterschieden werden:
- Ausreichende Flexibilität. Dies ist wichtig, wenn Sie die horizontale geothermische Heizung eines Landhauses selbst einrichten.
- Einfache Installation und Anpassung einzelner Schaltkreise. Hierzu werden mechanische Kupplungen eingesetzt.
- Die Möglichkeit, den beschädigten Bereich im Notfall schnell auszutauschen.
Vergessen Sie auch nicht die Kosten. Da die Wärmepumpe die Grundlage des Prinzips der geothermischen Wärmeversorgung ist, sollten die Kosten gesenkt werden, um das optimale Modell dieses Geräts zu erhalten.
Für den vollen Betrieb des Systems wird empfohlen, im Primärkreislauf eine spezielle Kühlmittelzusammensetzung zu verwenden, deren Gefriertemperatur unter 0 ° C liegt.
Berechnung der Kosten für Erdwärme
Für den Verbraucher sind Preis und Wartungskosten einer der bestimmenden Faktoren für die Wärmeversorgung. Angesichts der umfassenden Erfahrung mit der europäischen Anwendung von Erdwärme sollten Sie zunächst das optimale Budget berechnen.
Für die unabhängige Erzeugung von Erdwärme wird nicht empfohlen, eine Wärmepumpe mit eigenen Händen herzustellen. Dies ist auf die Komplexität des Entwurfs und die obligatorischen technischen Berechnungen seiner Parameter zurückzuführen. Am besten kaufen Sie eine fertige Erdwärmepumpe.
Der Markt präsentiert Modelle vieler europäischer Hersteller. Es gibt eine Bewertung, anhand derer die beste Option ermittelt werden kann:
- HELIOTHERM;
- NEURA;
- OCHSNER;
- IDM
Alle Modelle dieser Unternehmen sind nicht nur von guter Qualität, sondern auch von hohem Preis. Daher wird empfohlen, vor der Planung der Erdwärmeversorgung eines Privathauses die Angebote auf dem Markt zu analysieren.
| Modell | Leistung, kWt | Kosten, reiben. |
| Henk 120 | 9 | 230000 |
| Acwell BWH-12 | 12,4 | 366000 |
| Daikin ALTHERMA | 6 | 520000 |
| ESDWW-25C | 25 | 415800 |
Zusätzlich zu diesen Kosten sollten die Kosten für andere Komponenten berücksichtigt werden - Rohre, Verbindungselemente und Verkabelung der Innenheizung des Hauses. Durch die Installation einer Erdwärmeheizung können erhebliche Einsparungen erzielt werden. Bei der Auswahl eines vertikalen Installationsschemas für den Primärkreis können Sie jedoch nicht auf die Verwendung spezieller Geräte verzichten. Im Durchschnitt liegen die Kosten für "schlüsselfertige" geothermische Heizung derzeit zwischen 700.000 und 1,2 Millionen Rubel. Es hängt alles von der geplanten Kapazität und dem Budget ab.
Lesen Sie vor dem Kauf einer Pumpe unbedingt die Bewertungen der Eigentümer von Erdwärmeheizungen. Auf diese Weise können Sie die tatsächliche Leistung des Geräts ermitteln.
Bewertungen zur Erdwärmeversorgung
Wie können Sie eine objektive Meinung zu dieser Art der Heizung abgeben? Eine Möglichkeit besteht darin, sich mit den Bewertungen der Erdwärmeversorgung zu Hause vertraut zu machen. Dies muss sehr sorgfältig durchgeführt werden. Einige Systembesitzer verstehen das Prinzip der Erdwärme nicht ganz. Daher gibt es negative Bewertungen über seine Funktionsweise:
- Lange über die Relevanz der Installation einer Wärmepumpe nachgedacht. Das System ist teuer, aber angesichts der elektrischen Heizung des Hauses hat es sich als sehr produktives Werkzeug zur Kosteneinsparung erwiesen. Nur geothermische Heizung zu verwenden ist irrational - das Wasser erwärmt sich zu lange. Deshalb verwenden wir es als Hilfssystem;
- Die Installation einer Wärmepumpe mit Rohren dauerte fast zwei Wochen. Wie sich herausstellte, ist es unmöglich, an der Stelle zu bauen, an der Autobahnen verlegt werden. Und sie nehmen einen bedeutenden Bereich des Hofes ein. Jetzt denken wir über eine Überarbeitung nach - wir werden Brunnen bohren und den externen Stromkreis wieder montieren.
- Uns wurde versichert, dass die Wärmepumpe unser ziemlich großes Haus - 230 m² - vollständig heizen kann. Im Winter erwärmt sich das Wasser in den Rohren jedoch kaum auf + 50 ° C. Daher müssen Sie regelmäßig einen Ersatz-Elektrokessel einschalten.
Lohnt es sich angesichts der Komplexität der Installation und der hohen Kosten für die Ausrüstung, Erdwärme auszurüsten? Dies sollte eine ausgewogene Entscheidung sein, die durch Berechnungen und eine vollständige Analyse des gesamten Systems unterstützt wird. Nur anhand dieser Daten können wir die Relevanz der Installation von Erdwärme bestimmen.
Eine echte Übersicht über die Arbeit der geothermischen Heizung finden Sie im Videomaterial:
