Урадите сами геотермално грејање код куће: упоредни преглед метода уређаја

Геотермално грејање уграђујемо сами

Одмах примећујемо такву особину: они који одлуче да опремију грејање топлотом земље мораће једном да уложе огромну количину у ово. Наравно, временом ће се овај трошак исплатити, јер годину-две не градимо себи станове. Такође, цене гаса и струје расту сваке године, а са геотермалним системом не знате која су то поскупљења.

Међутим, у овом систему, већина ће бити скривена под земљом. Грејање земаљском енергијом је присуство бунара и измењивача топлоте. У стану је потребно само поставити уређај који ће производити топлоту - обично не заузима много простора.

Како ради топлотна пумпа

На таквом уређају корисник ће моћи да контролише температуру и снабдева топлотном енергијом. Уградња самог система грејања у кућиште се врши као и обично - са гранањем цевовода и радијатора. Ако имате приватну кућу или је сама зграда мала, онда се у овом случају генератор система приказује у засебној просторији или у подруму.

Системске карактеристике

Наравно, није тако лако направити геотермално грејање сопственим рукама, али је сасвим могуће. И за почетак, прави се рудник. Параметри рудника се израчунавају за сваки случај посебно. Његове димензије ће зависити од климе у вашем подручју, врсте тла, структурних карактеристика земљине коре региона и матичне области у којој ће такав систем бити инсталиран. Дубина рудника је по правилу од 25 до 100 м.

Бушење бунара за топлотну пумпу

Даље, инсталација геотермалног грејања укључује такав корак као што је спуштање цеви које апсорбују топлоту у рудник земље. Функције ових цеви су следеће: снабдеваће топлоту пумпи, која ће подићи температуру течности и довести је до загревања. Имајте на уму да ако одлучите да направите геотермалне системе грејања сопственим рукама, онда ће вам требати помоћник, јер цеви могу бити веома тешке.

Класификација према врсти конструкције

Принцип рада геотермалног грејања је сличан принцип рада клима уређаја или фрижидера. Главни елемент је топлотна пумпа укључена у два круга.

Принцип рада геотермалне (топлотне) пумпе

Унутрашњи круг је традиционални систем грејања, који се састоји од цеви и радијатора. Спољни - измењивач топлоте импресивне величине који се налази под земљом или у воденом стубу. Унутар њега може да циркулише и посебна течност са антифризом и обична вода. Носач топлоте преузима температуру медијума и „загрејан“ улази у топлотну пумпу, акумулирана топлота се преноси у унутрашње коло. Тако се вода загрева у цевима и радијаторима.

Геотермална (топлотна) пумпа је кључни елемент система. Ово је компактна јединица, не заузима више простора од машине за прање веша која је позната нашим очима. Ако говоримо о перформансама, онда за сваки 1 кВ потрошене електричне енергије, пумпа "одаје" до 4-5 кВ топлотне енергије. Док конвенционални клима уређај, који има сличан принцип рада, на 1 кВ потрошене електричне енергије „одговара” 1 кВ топлоте.

Шема уређаја за геотермално грејање у приватној кући

Мора се признати да је уређај ове врсте грејања данас најскупљи и дуготрајнији. Лавовски део његових трошкова је куповина опреме и, наравно, земљани радови. Наравно, штедљив власник мисли, да ли је могуће уштедети новац, на пример, на инсталацији и направити геотермално грејање сопственим рукама? Да бисте одговорили на ово питање, потребно је разумети који системи се најчешће користе и разумети карактеристике њиховог уређаја.

Хоризонтални измењивач топлоте

Често се користи хоризонтална контура, током које се цеви полажу у ровове до дубине веће од нивоа замрзавања тла у датом подручју.

Мана геотермални системи грејања са хоризонталним контура - велика површина коју заузима колектор

Недостатак је што би површина коју заузима коло требало да буде много већа од саме куће, тако да ће за грејање зграде површине 250 м² испод цеви „остати“ око 600 м². Не може сваки програмер себи приуштити такав луксуз.

Поред тога, постоје непријатности ако је локација већ оплемењена, морате посматрати, на пример, удаљеност од дрвећа (1,5 м) и многе друге нијансе.

Вертикални измењивач топлоте

Компактнија, али и скупља опција је вертикални измењивач топлоте. Његова инсталација не захтева велику површину, али ће захтевати посебну опрему за бушење.

Уградња вертикалног измењивача топлоте захтева употребу посебне опреме за бушење

Дубина бунара, у зависности од технологије, може да достигне 50-200 м, али његов век трајања је до 100 година. Ова метода је посебно релевантна када се планира геотермална грејање сеоске куће са опремљеном суседном територијом, омогућава вам да сачувате пејзаж скоро у оригиналном облику.

Измјењивач топлоте постављен на воду

Најекономичнија геотермална инсталација користи топлотну енергију воде. Препоручује се ако удаљеност до најближе водене површине не прелази 100 м.

Водени измењивач топлоте је најповољнији и стога прикладнији за уређај.

На дно се поставља контура цеви у облику спирале, дубина појаве треба да буде мања од 2,5-3 м, односно дубље од зоне смрзавања. Површина резервоара је од 200 м². Главни плус је што нема потребе за извођењем напорних земљаних радова, али је потребно добити дозволу од специјалних служби.Пошто сте потрошили значајна средства на скупу опрему, не бисте требали уштедјети на висококвалитетној инсталацији. На крају крајева, од тога ће зависити квалитет и ефикасност читавог система.

Као што видите, постављање геотермалног грејања код куће сопственим рукама није тако једноставно. Од свих наведених типова, можда ће само последњу опцију бити прилично лако имплементирати сами. Али чак иу овом случају, вреди одмерити све предности и недостатке.

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.

Шта је геотермално грејање?

То је топлота извучена из земље или воде. На одређеним дубинама тла одржава се позитивна стална температура, а падова нема ни у великим мразевима, исто је и са водом. Задатак особе је да узме топлоту из земље или воде, шаљући је да обезбеди удобност у дневним собама.

Геотермално грејање је конвенционални фрижидер, али обрнуто - систем не производи хладноћу, већ топлоту.Алгоритам пумпе се заснива на преносу топлоте са извора са ниским потенцијалом топлотне енергије до топлотног носача, а земљиште или вода делују као активни извори топлоте.

Предности и мане система

Геотермално грејање има неколико предности:

1. Ослобађање топлотне енергије је много пута веће од трошкова електричне енергије коју пумпа троши.
2. Еколошка чистоћа и сигурност. Систем не емитује штетне материје, нема емисија, шљаке након сагоревања горива.
3. Нема потребе за набавком горива, гаса, сав рад конструкције је изграђен без употребе хемикалија и других супстанци, па се грејање топлотом земље или воде сматра најсигурнијим.
4. У зависности од технологије уградње и рада, опрема и цео систем грејања ће трајати најмање 50 година без техничке подршке.
5. Топлотна пумпа ради нечујно, нема акустичних ефеката.

Максимална економска корист се постиже одсуством додатних инвестиција. Корисник треба да купи сву опрему једном, постави дизајн и више не мора да се меша у систем. Додатна предност је и локација свих елемената ван зграде - грејање из земље или воде не захтева постављање укупних инсталација у кући, тако да је начин извлачења и снабдевања топлотом погодан за куће било које величине.

Недостатак је велики износ једнократних трошкова за куповину опреме, уградњу и пуштање система у рад. Да би се формирала структура, потребна је пумпа, одређена количина материјала, уградња спољног колектора и унутрашњег кола.

Опције за уређење геотермалног грејања

Методе за уређење спољашње контуре

Да би енергија земље загрејала кућу била је максимално искористити - треба изабрати право екстерна шема кола.У ствари, било који медијум може бити извор топлотне енергије - подземни, водени или ваздушни.

Али важно је узети у обзир сезонске промене временских услова, као што је горе наведено.

Тренутно су уобичајена два типа система који се ефикасно користе за загревање куће због топлоте земље - хоризонтални и вертикални. Кључни фактор избора је површина земљишта. Од овога зависи распоред цеви за грејање куће енергијом земље.

Поред тога, узимају се у обзир и следећи фактори:

• Састав земљишта. У каменитим и иловастим подручјима тешко је направити вертикалне шахтове за полагање аутопутева;
• ниво замрзавања тла. Он ће одредити оптималну дубину цеви;
• Локација подземних вода. Што су они виши, то је боље за геотермално грејање. У овом случају, температура ће се повећавати са дубином, што је оптималан услов за загревање од енергије земље.

Такође морате знати о могућности обрнутог преноса енергије током лета. Тада грејање приватне куће са земље неће функционисати, а вишак топлоте ће прећи из куће у тло. Сви расхладни системи раде на истом принципу. Али за ово морате инсталирати додатну опрему.

Хоризонтална шема геотермалног грејања

Хоризонтални распоред спољних цеви

Најчешћи начин постављања аутопутева на отвореном. Погодан је за једноставност уградње и могућност релативно брзе замене неисправних делова цевовода.

За уградњу према овој шеми користи се колекторски систем. За то се прави неколико контура, које се налазе на минималној удаљености од 0,3 м једна од друге. Повезују се помоћу колектора, који расхладном течношћу даље снабдева топлотну пумпу.Ово ће обезбедити максимално снабдевање енергијом за грејање из топлоте земље.

Међутим, постоје неке важне ствари које треба имати на уму:

• Велико двориште. За кућу од око 150 м², она мора бити најмање 300 м²;
• Цеви морају бити причвршћене на дубину испод нивоа смрзавања тла;
• Са могућим кретањем тла током пролећних поплава, повећава се вероватноћа померања аутопутева.

Дефинишућа предност грејања од топлоте земље хоризонталног типа је могућност самосталног уређења. У већини случајева то неће захтевати укључивање посебне опреме.

Вертикални дијаграм геотермалног грејања

Вертикални геотермални систем

Ово је дуготрајнији начин организовања грејања приватне куће са земље. Цевоводи се налазе вертикално, у посебним бунарима

Важно је знати да је таква шема много ефикаснија од вертикалне.

Његова главна предност је повећање степена загревања воде у спољашњем кругу. Оне. што су цеви дубље лоциране, то ће више количине земљине топлоте за загревање куће ући у систем. Други фактор је мала површина земљишта. У неким случајевима, уређење екстерног геотермалног круга грејања се врши и пре изградње куће у непосредној близини темеља.

Које потешкоће се могу наићи у добијању земаљске енергије за загревање куће према овој шеми?

• Квантитативно до квалитета. За вертикални распоред, дужина аутопутева је много већа. То се компензује вишом температуром земљишта. Да бисте то урадили, потребно је направити бунаре дубине до 50 м, што је напоран посао;
• Састав земљишта.За каменито тло потребно је користити посебне машине за бушење. У иловачи, како би се спречило осипање бунара, монтира се заштитна шкољка од армираног бетона или пластике дебелог зида;
• У случају кварова или губитка затегнутости, процес поправке постаје компликованији. У овом случају су могући дуготрајни кварови у раду грејања куће за топлотну енергију земље.

Али упркос високим почетним трошковима и сложености инсталације, вертикални распоред аутопутева је оптималан. Стручњаци саветују коришћење управо такве шеме инсталације.

Карактеристике система грејања

За разлику од гасног котла, топлотна пумпа не треба да загрева носач топлоте система грејања на високу температуру, јер стварање кондензата током хладног „повратка“ не прети. Поред тога, рад на ниским температурама захтеваће мању потрошњу енергије.

Да би се надокнадила ниска температура расхладне течности, површина радијатора би морала бити знатно повећана, па је уместо њих боље користити систем "топлог пода". Ова врста грејања је и најрационалнија, јер загрејани ваздух пре свега улази, да тако кажем, у стамбени простор, а не испод плафона.

Топлота са земље

Још један аргумент у корист "топлог пода" је минимални губитак топлоте. На крају крајева, њихова вредност зависи, пре свега, од температурне разлике, а најмања је у условима ниске температуре. Други фактор је површина контакта загрејаног ваздуха са спољним зидовима. Ваздух који се диже са "топлог пода" не додирује спољне зидове (када се користе конвенционални радијатори, буквално пере стакло прозора и суседне делове спољашњег зида).

Главни недостатак "топлог пода" - енергетска зависност - у овом случају је небитан, јер топлотна пумпа такође неће моћи да ради без струје.

Опасност од латентног цурења се такође може занемарити ако је коло састављено од флексибилних полимерних цеви.

Стварне предности и мане

Ако је у Русији геотермално грејање приватног сектора добило релативно малу дистрибуцију, да ли то значи да идеја није вредна трошкова њене имплементације? Можда није вредно тога да се бавимо овим питањем? Испоставило се да то није случај.

Коришћење геотермалног система грејања куће је исплативо решење. А за то постоји неколико разлога. Међу њима, брза уградња опреме, који може дуго да ради без икаквог прекида.

Ако у систему грејања не користите воду, већ висококвалитетни антифриз, он се неће смрзавати и његово хабање ће бити минимално.

Наводимо и друге предности ове врсте грејања.

• Поступак сагоревања горива је искључен. Стварамо апсолутно ватроотпоран систем, који током свог рада неће моћи да оштети кућиште. Осим тога, искључује се низ других питања у вези са присуством горива: сада нема потребе да се тражи место за складиштење, набавка или испорука.
• Значајна економска корист. Током рада система нису потребна додатна улагања. Годишње грејање обезбеђују силе природе које ми не купујемо. Наравно, током рада топлотне пумпе троши се електрична енергија, али у исто време количина произведене енергије знатно премашује потрошњу.
• фактор животне средине. Геотермално грејање приватне сеоске куће је еколошки прихватљиво решење.Одсуство процеса сагоревања искључује улазак продуката сагоревања у атмосферу. Ако то многи схвате, а такав систем снабдевања топлотом буде правилно распрострањен, негативни утицај људи на природу ће се вишеструко смањити.
• Компактност система. Не морате да организујете засебну котларницу у својој кући. Све што ће бити потребно је топлотна пумпа, која се може поставити, на пример, у подрум. Најобимнија контура система ће се налазити под земљом или под водом, нећете је видети на површини вашег сајта.
• Мултифункционалност. Систем може да ради како за грејање у хладној сезони, тако и за хлађење током летње врућине. То јест, заправо ће вас заменити не само грејачем, већ и клима уређајем.
• акустични комфор. Топлотна пумпа ради скоро нечујно.

Избор геотермалног система грејања је исплатив, упркос чињеници да морате потрошити новац на куповину и уградњу опреме.

Иначе, као недостатак система, то су управо трошкови који морате да одете да бисте инсталирали систем и припремили га за рад. Биће потребно купити саму пумпу и неке материјале, да бисте извршили уградњу спољашњег разводника и унутрашњег кола.

Није тајна да ресурси из године у годину постају све скупљи, па ће аутономни систем грејања који се може исплатити за неколико година увек бити економски користан за свог власника.

Међутим, ови трошкови се исплате у само првих неколико година рада. Накнадна употреба колектора положеног у земљу или потопљеног у воду штеди много новца.

Поред тога, сам процес инсталације није толико компликован да позове стручњаке треће стране да га изврше. Ако се не бавите бушењем, онда се све остало може урадити независно.

Треба напоменути да су неки занатлије, у настојању да уштеде новац, научили да сакупљају геотермална топлотна пумпа лично.

Колектори ваздуха

Подземно грејање приватне куће може се извршити и уз помоћ колектора ваздуха. Ово је врло једноставан начин грејања ваздушног типа у приватној кући у поређењу са претходна 2.

Да би се ваздух у просторији загрејао на оптималну температуру, потребна је одређена количина топлоте. Што је нижа почетна температура, то су трошкови већи. Уз помоћ системи вентилације и грејањадобијени из земље, можете бесплатно повећати температуру ваздуха у кући. Загревање топлотом земље у овом случају је врло једноставно.

За организацију система грејања потребно је:

• уклоните довод ваздуха за вентилацију испод нивоа смрзавања тла;
• за извођење закривљеног, правог или вишецевног колектора помоћу обичних канализационих цеви (облик се бира у зависности од локације, за сваки квадратни метар површине куће треба да буде 1,5 метара колектора);
• извести вентилациони отвор на најудаљенијем крају колектора од куће, доводећи цев на висину од најмање 1,5 метара од земље и опремивши је кишобраном-дефлектором (наравно, струјање ваздуха у кућу ће бити принудно .

У овом случају, грејање тла неће моћи у потпуности да обезбеди топлоту кући.

Свеједно вам омогућава да имплементирате две идеје:

1. Ваздух који улази кроз вентилацију може се загрејати било којим уређајем за грејање (гас, соларни, електрични, итд.), а затим разблажити кроз просторије помоћу вентилационих канала.Такво грејање са земље неће бити потпуно бесплатно, али ће се свеједно трошкови смањити: ​​неће се загрејати хладан ваздух са улице, већ онај који се већ загрејао на око +10 степени. Можете прилично добро да уштедите ако су зиме у региону хладне.
2. Ваздух загрејан топлотом земље може се користити за издувавање спољашње јединице конвенционалног клима уређаја или топлотне пумпе ваздух-ваздух. Сваки уређај ове класе ће моћи добро да ради на температури од око +10 степени. Сложеност имплементације лежи само у обезбеђивању потребног протока ваздуха. Као резултат, ваздух се загрева топлотом земље, улази у топлотну пумпу и испушта се ван куће.

Грејање земље је добра замена за конвенционалне методе грејања, али се тренутно не сматра широко популарним (погледајте такође: "Алтернативно грејање за приватну кућу - избор је веома велики"). То је обично због сложености процеса инсталације и високих почетних трошкова. Бушење бунара и постављање цеви у њих сматра се одличном опцијом, али ова врста система грејања је веома скупа. С друге стране, ово омогућава загревање куће коришћењем бесплатног извора топлоте.

Такође треба увек имати на уму да је таква опција снабдевања топлотом еколошки прихватљива и веома ефикасна, јер температура тла на дубини већој од десет метара остаје константна. Видео о томе како користити топлоту земље за загревање куће:

Карактеристике геотермалног система грејања

Геотермално грејање сеоске куће односи се на алтернативни, готово идеалан начин снабдевања топлотом стамбене зграде.За функционисање система користи се геотермална енергија која се може црпити из различитих природних извора.

Принцип рада геотермалног грејања има много заједничког са радом расхладних система. Истовремено, главна разлика је у томе што у фрижидеру фрижидер производи охлађен ваздух, а геотермалне инсталације производе топлотну енергију.

Термичким загревањем ваздух се хлади у летњој врућини, а загрева у мразној зими. Истовремено, финансијски трошкови уређења такве опције снабдевања топлотом су много нижи у поређењу са трошковима других топлотних система. Геотермално грејање куће доприноси стварању угодних услова за живот у њој.