Геотермални системи грејања за сеоску кућу: карактеристике аранжмана уради сам

Принцип рада

Такав феномен као што је геотермално грејање, чији принцип подсећа на конвенционални фрижидер, само обрнуто, постаје све популарнији. Земља стално задржава топлоту, могуће је загревати предмете који се налазе на њеној површини. Суштина је да врућа магма загрева земљу изнутра, а захваљујући земљишту не смрзава се одозго.

А принцип рада овде је следећи: топлотна пумпа се поставља на врх, измењивач топлоте се спушта у посебну земљану осовину. Подземна вода пролази кроз пумпу и загрева се. Тако се топлота која се добије у овом случају користи у индустријске или кућне сврхе. Овако функционише грејање земље.

Шематски дијаграм топлотне пумпе

Имајте на уму да је главна предност таквог система то што са трошком електричне енергије од 1 кВ добијамо корисну топлотну енергију у распону од 4 до 6 кВ. Поређења ради, конвенционални клима уређај није у стању да претвори 1 кВ електричне енергије у 1 кВ топлотне енергије (закон очувања енергије, пошто губици током конверзије једне врсте енергије у другу, нажалост, још увек нису поништени). ). Грејање од топлоте земље ће се довољно брзо исплатити уз правилан приступ имплементацији геотермалног грејања.

Приближни трошкови и исплативост система

Приликом избора топлотног грејања, чији је принцип рада већ познат, власници треба да буду свесни да ће бити потребна одређена улагања. Марка опреме се бира према захтевима корисника, цена јединица зависи од многих фактора, на пример, снаге.

Уређаји за 4-5 кВ се процењују на 3000-7000 долара, за 5-10 кВ коштају 4000-8000 долара, за 10-15 кВ већ 5000-10000 долара. Плус, 40-50% износа ће бити трошкови инсталационих радова и покретања система. Резултат је веома импресиван износ трошкова. Али сви ће се они исплатити за око 3-5 година и тада остају само рачуни за струју коју ће топлотна пумпа потрошити.

Принцип добијања геотермалне енергије

Рад геотермалних грејних станица се често упоређује са принципом рада система за климатизацију или конвенционалног фрижидера. Било која од шема се састоји од два круга за размену топлоте. Опште је прихваћено да се у кругу који се налази у земљи носач загрева (ту улогу најчешће игра фреон који се не смрзава), који се затим преноси у „кућни круг“ у испаривачу измењивача топлоте.

Течност која се охладила након кружења по кући мора се поново загрејати на око + 7 ° Ц да би се циклус поновио. Истовремено, лети систем ради на супротном принципу, хладећи ваздух у кући, па би било исправније назвати га не грејањем, већ климатизацијом.

Коришћење топлотне пумпе

Трајност система зависи од карактеристика и услова у којима топлотна пумпа ради. У геотермалним инсталацијама, способан је да ради око 1800 сати годишње. Ово је просечна вредност за географске ширине без термалних подземних извора.

Како ради топлотна пумпа

Принцип рада система топлотног грејања је идентичан и нема никакве везе са земљом порекла или брендом. Геотермалне пумпе се могу разликовати по дизајну, величини, изгледу, али коефицијент производње топлоте ће увек бити исти за пумпе из различитих компанија и различитих земаља. То је због посебности прераде природне енергије у топлотну енергију.

Последице оваквих погрешних прорачуна на крају доводе до погубних последица - земља се неравномерно спушта, на неким местима иде веома дубоко, услед чега се оштећују заштитне пластичне цеви. Ако се кућа налази у близини, онда може доћи до деформације темеља или зидова услед геолошких промена.

Периодично је потребно предузети мере за "регенерацију" тла, за шта се у измењивач топлоте доводи додатна топлотна енергија. То може бити соларна енергија или грејање сондом када се топлотна пумпа користи у режиму хлађења простора.

У закључку, треба напоменути да геотермална инсталација још није доступна свима.У неким случајевима, период отплате може трајати више од 10 година, али на крају ће управо ови начини загревања куће ускоро постати не само алтернативни, већ и једини могући.

ВИДЕО: Геотермалне топлотне пумпе

Геотермално грејање: анализирамо принцип рада

Принцип рада ове врсте грејања је прилично једноставан и лежи у својству земље да се не смрзава чак и на прилично ниским температурама. На пример, на температури ваздуха од око минус петнаест, земља ће се смрзнути на само пет до седам степени. А сада да одговоримо на питање, да ли је могуће прилично успешно извући корист од ове имовине земљишта и загрејати кућу уз помоћ таквог ресурса? Одговор је очигледан: наравно, да! Па зашто то не учинити? Ствар је у томе да није све тако једноставно. За уградњу оваквог грејања потребно је решити пратеће ситне проблеме, који су наведени у наставку.

Инсталација геотермалног грејања

• Да бисте извукли максималну топлоту из земље, потребно је да акумулирате ову топлотну енергију и концентришете је на загревање куће, а то је вредно труда.
• Неопходно је одржавати температуру проводника. Загрејани успон мора да спроводи топлоту у флуидима који ће проћи кроз систем централног грејања.
• Ако се овај проводник охладио, његова температура се мора одмах вратити загревањем. Да би се решила ова невоља, измишљене су специјалне геотермалне топлотне пумпе које помажу да се носи са задатком. Овај уређај помаже да се извуче количина топлоте неопходне за нормално загревање куће, која се може користити за различите потребе.Иначе, такве пумпе су у стању да се носе са прилично великим обимом посла. Могућности дизајна директно зависе од његове локације у кући.

Ако се раније такав феномен као што је грејање куће уз помоћ топлотне енергије земље могао наћи искључиво ван наше земље, данас такви уређаји нису чудо и не реткост.

Шема рада топлотних конструкција

Истовремено, имајте на уму да су инсталирани не само у јужним, топлим крајевима, као што мислите. У северним регионима ово је још чешће.

Хајде да ближе погледамо какву шему рада имају структуре. Људи су давно имали питање зашто, када одређене течности испаре са неке површине, онда се површина хлади и зашто се одузима енергија. Чим је дат одговор на ово питање, појавила се мисао зашто овај механизам не покренути обрнутим редоследом, односно зашто не добити топли ваздух уместо леда. Пример је рад савремених система климатизације: многи од њих могу не само да хладе, већ и загревају ваздух. Једини недостатак таквих уређаја је њихов ограничени рад на ниским температурама. На одређеној температури они једноставно не могу да раде. За разлику од њих, геотермално грејање сеоске куће је потпуно лишено таквог недостатка, иако је принцип рада за њих и за горе поменути уређај приближно исти.

Геотермално грејање сеоске куће

Уградња измењивача топлоте

Тренутни типови инсталације су:

• вертикално, када треба да избушите неколико бунара;
• хоризонтално, где се копају ровови испод дубине смрзавања;
• под водом, када се полагање врши дуж дна најближег резервоара.

Ово је занимљиво: Хајде да то заједно схватимо - шта је ефикаснији једноцевни или двоцевни систем грејања?

Инсталација система

Геотермално грејање сеоске куће у фази уређења захтева солидно финансијско улагање. Високи коначни трошкови система су у великој мери последица велике количине земљишних радова повезаних са уградњом круга грејања.

Временом се финансијски трошкови исплате, јер се топлотна енергија која се користи током грејне сезоне извлачи из дубине земље уз минималне трошкове електричне енергије.

• главни део треба да се налази под земљом или на дну резервоара;
• у самој кући је уграђена само прилично компактна опрема и постављен је круг радијатора или подног грејања. Опрема која се налази унутар куће омогућава вам да подесите ниво загревања расхладне течности.

Приликом пројектовања грејања због топлоте земље, потребно је одредити опцију уградње радног кола и типа колектора.

Постоје две врсте колектора:

1. Вертикални - урања у земљу неколико десетина метара. Да бисте то урадили, на малој удаљености од куће, потребно је избушити велики број бунара. У бунаре је уроњено коло (најпоузданија опција су цеви од умреженог полиетилена).

2. Недостаци: Велики финансијски трошкови за бушење неколико бунара у земљи са дубином од 50 метара или више.

   Предности: Подземна локација цеви на дубини где је температура тла стабилна, обезбеђује високу ефикасност система. Поред тога, вертикални колектор заузима малу површину земље.

3. Хоризонтално. Употреба таквог колектора је дозвољена у регионима са топлом и умереном климом, јер дубина замрзавања тла не би требало да прелази 1,5 метара.

4. Недостаци: Потреба за коришћењем велике површине сајта (главни недостатак). Овај комад земље након полагања контуре не може се користити за башту или повртњак, јер систем ради са ослобађањем хладноће током транспорта расхладног средства, што ће узроковати смрзавање корена биљака.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   Предности: Јефтинији радови на земљи које можете и сами да урадите.

Геотермална енергија се може произвести постављањем хоризонталног геотермалног кола на дно резервоара који се не смрзава. Међутим, ово је тешко имплементирати у пракси: резервоар се може налазити изван приватног простора, а затим ће бити потребно координирати постављање измењивача топлоте. Удаљеност од загрејаног предмета до резервоара не би требало да буде већа од 100 метара.

Захтеви за геотермално грејање код куће сопственим рукама

На први поглед може изгледати да су трошкови уградње превисоки, међутим, користећи инсталацију дуго времена, свако ће моћи да се увери да се ово грејање брзо исплати и да не захтева никаква улагања.

За геогрејање ће бити потребно:

• Једнократно улагање великог износа средстава;
• Значајне снаге за уређење;
• Тачна и компетентна припрема.

Поред тога, може се приметити редовно повећање цена ресурса као што су гас и струја, које се дешава скоро сваког месеца, али геотермални систем не зависи од ових цена.

Део система има подземну локацију, због чега се земља користи као извор топлоте. За грејање овог типа биће потребан бунар, сонда и измењивач топлоте.На територији куће је инсталиран само уређај, због чега се ствара топлота и, по правилу, не захтева превише простора. Захваљујући овом уређају се регулише температура и напаја топлотна енергија. Приликом уградње система потребно је мало гранање цеви и радијатора, а ако је зграда мала, онда се генератор уграђује у подрум.

Геотермално грејање уграђујемо сами

Трошкови пројекта и рада на постављању геотермалне структуре су прилично значајни, куповина све потребне опреме, ангажовање тима стручњака, као и потреба за дуготрајним ископавањем не могу бити јефтини.

Међутим, због исплативости уградње ове врсте грејања у кућу, период отплате је прилично брз. Додатне уштеде се могу остварити инсталирањем других извора алтернативне производње енергије, као што су соларни панели који могу напајати геотермалну мрежу. Чак и уз значајно повећање цена фосилних ресурса и гаса, то неће утицати на цену грејања.

Главни део мреже жица скривен је дубоко под земљом, резервоар расхладног средства, који је постављен у бунар, снабдева горивом кућу. Штавише, у подруму или другој помоћној просторији, мораћете да поставите генератор топлоте. Већина ових уређаја је прилично компактна. Да бисте загрејали просторије, мораћете да инсталирате неколико радијатора.

На уграђеном генератору могуће је регулисати температуру у кући и потрошњу енергије. Монтажа је праћена уградњом опреме за грејање просторија, гранањем цевовода. У већини просторија генератор топлоте је изнет у посебну просторију како бука од рада не би сметала станарима да обављају сопствени посао.

Како направити геотермално грејање сопственим рукама код куће

Шема уградње геотермалне пумпе.

Ово је један од најскупљих и дуготрајнијих врста грејања. Морате да извршите велике земљане радове, трошкови опреме ће чинити већину трошкова. Пре него што почнете да креирате такво грејање сопственим рукама, потребно је да схватите који системи се користе и које су карактеристике њиховог уређаја.

Материјали потребни за уградњу геотермалног грејања:

• полиетиленске цеви;
• Топлотна пумпа;
• радијатори за грејање.

Класификација по типу:

• најчешће се користи хоризонтални измењивач топлоте, док се цеви полажу у земљу до дубине која прелази ниво смрзавања тла у вашем подручју. Ова врста грејања има значајан недостатак - круг заузима велику површину. Ако је површина ваше куће 250 м², онда да бисте је загрејали, мораћете да поставите цеви на површини од око 600 м², а то се не може учинити у свакој области. Посебно је незгодно радити такво грејање код куће у случају када је територија већ оплемењена, на пример, колектор не би требало да буде ближе од 1,5 м од дрвета;
• вертикални измењивач топлоте има много мање димензије, али је његов трошак већи. Да бисте га инсталирали, потребно вам је мало простора, али ћете морати да користите опрему за бушење.

Бунар може бити од 50 до 200 м, али ће служити до 100 година. Овај метод је погодан када је територија сеоске куће већ опремљена, неће бити потребе да се мења постојећи пејзаж.Инсталација ове врсте геотермалног грејања у потпуности сопственим рукама неће радити, јер ће вам требати посебна опрема за бушење бунара - измењивач са водом је најекономичнији начин, користи топлотну енергију воде. Његова употреба је могућа ако растојање до резервоара није веће од 100 м. Спирална контура је направљена од цеви и положена до дубине која прелази зону смрзавања, површина резервоара треба да буде већа од 200 м² . Приликом примене ове методе нема потребе за извођењем великих земљаних радова и стога се све може урадити ручно.

Ако говоримо о сложености имплементације овог пројекта, онда је прилично велика, а ако одлучите да све урадите сами, онда ће трећи метод бити најприступачнији. Ако купите скупу опрему, онда инсталација мора бити изведена квалитетно, иначе систем неће радити нормално.

Извори геотермалног грејања

За геотермално грејање могу се користити следећи извори земаљске топлотне енергије:

• висока температура;
• ниске температуре.

У високотемпературне спадају, на пример, термални извори. Можете их користити, али њихов обим је ограничен стварном локацијом таквих извора. Ако се на Исланду ова врста енергије активно користи, онда су у Русији термалне воде далеко од насеља. Највише су концентрисани на Камчатки, где се подземне воде користе као носач топлоте и испоручују у системе топле воде.

Вулкан није потребан за ефикасно коришћење топлотне енергије земље. Довољно је користити оне ресурсе који су само 200 метара од површине земље

Али за коришћење нискотемпературних извора имамо све потребне предуслове.У ту сврху су погодне околне ваздушне масе, земља или вода. Топлотна пумпа се користи за екстракцију потребне енергије. Уз његову помоћ, поступак претварања температуре околине у топлотну енергију спроводи се не само за грејање, већ и за снабдевање топлом водом приватног домаћинства.

прос

Рад таквих система грејања врши се на квалитативно новом и необичном гориву - енергија црева земље се користи за климатизацију, као и за грејање приватне куће. Ова енергија ствара оптималне и удобне услове за живот, а не загађује животну средину штетним материјама и отпадом. Грејање куће се врши бесплатном енергијом, за 1 кВ електричне енергије систем враћа 4-5 кВ топлоте

Једнако важна предност је и то што нема потребе за куповином додатних напа и димњака, што може бити потребно да би се осигурало несметано функционисање других врста система грејања. Током рада грејања, штетна испарења и мириси се не емитују из земље, такав систем не ствара непотребну буку, а осим тога, не заузима много простора. Геотермалне јединице, за разлику од система на чврсто гориво и течна горива, практично су невидљиве за људе, не уништавају интегритет фасаде и унутрашњости куће.

Нема потребе да губите време размишљајући о питањима као што су складиштење, испорука и куповина горива, јер је енергија планете неисцрпна

Геотермалне јединице, за разлику од система на чврсто гориво и течна горива, практично су невидљиве за људе, не уништавају интегритет фасаде и унутрашњости куће. Нема потребе да губите време размишљајући о питањима као што су складиштење, испорука и куповина горива, јер је енергија планете неисцрпна.

Ако треба да загрејете свој дом топлином земље, онда би требало да размотрите и његову финансијску страну. Одмах напомињемо да ће процес инсталирања таквог система захтевати високе трошкове у поређењу са опремом за дизел и гас.

За разлику од овога, може се приметити да је ниво потрошње електричне енергије знатно мањи, тако да је на дужи рок економска исплативост набавке геотермалне опреме видљива голим оком. Према речима програмера, из сваког потрошеног киловата електричне енергије биће враћено до пет киловата топлотне енергије.