Главни / Пумпе

Користимо топлину земље да загрејамо кућу

Грејање куће топлотом земље је пожељније у односу на соларну и вјетроенергију. У Европи су соларни системи већ широко распрострањени, омогућавајући вам да користите сунчеве зраке како бисте загрејали свој дом и топлу воду (прочитајте такође: "Хелиосистеми за готову грејање"). Међутим, њихова употреба је ограничена - ако у земљама са топлом климом има довољно за потпун загријавање становања, онда у подручјима са умереном климом има превише замућених дана. Осим тога, соларни колектори треба да имају велику површину и велики акумулатор за топлоту, а као резултат тога, стварање система грејања кошта велику количину (прочитајте: "До-ит-иоурселф Солар Хеатер").

Геотермалне пумпе које користе топлоту земље како би загрејале дом

• гасовити расхладни флуид се компресује помоћу компресора, а истовремено је веома вруће;
• расхладно средство пролази кроз измјењивач топлоте, дајући вишак топлоте и хлађење на собну температуру;
• након хлађења, ова супстанца улази у круг за хлађење замрзивача, где се затим шири. Као резултат промена стања агрегације од течне до плинасте, расхладно средство се охлади и хлади све око њега;
• онда се враћа на компресор, а циклус се поново понавља.

Слично, грејање куће долази са енергијом Земље. На пример, фрижидер подиже топлоту из хладног објекта и пренесе га на топли објекат, тако да се топлота пренесе из замрзивача са минус температуром у просторију. Количина пумпане енергије је неколико пута већа од електричне енергије коју потроши компресор.

• вертикално;
• хоризонтално.

Пре него што почнете да користите топлоту са земље да бисте загрејали свој дом, потребно је да одлучите о типу колектора. Како изгледају, можете видети на фотографији.

Вертикални колектори за грејање на домаћем терену

Међутим, треба узети у обзир значајан недостатак ове шеме: грејање из земљишта је скупо. Наравно, почетни трошкови ће накнадно исплатити, али ипак свака породица не може приуштити такве трошкове. Трошкови бушења су високи, а потребно је пуно новца да се направи неколико врела дубине 50 метара.

Хоризонтални колектори за загревање куће топлином земље

Дакле, загревање са земаљском енергијом је добра идеја, али је веома тешко имплементирати. Ситуација је иста са соларним грејањем. Из тог разлога, алтернативни извори енергије данас нису широко распрострањени.

Колектори ваздуха

• уклоните вентилацију за усисавање ваздуха испод нивоа замрзавања тла;
• да поставите закривљени, равни или вишеководни колектор користећи обичне канализацијске цеви (облик се одабире у зависности од локације, сваки метар квадрата куће треба да има 1,5 метара колектора);
• направити одзрачни вентил на крају колектора далеко од куће, померити цев до висине од најмање 1,5 метра од земље и опремити га кишобраном (наравно, ваздух ће бити приморан у кућу.

У том случају, грејање на терену неће бити у стању да у потпуности обезбеди топлотну кућу.

Кућа за геотермално грејање ради то сами

Знамо да је геотермија топлота Земље, а термин "геотермална енергија" често се повезује са вулканима и гејзирима. У Русији се геотермална енергија углавном користи на индустријском нивоу, на примјер, постоје далеководе, које раде на темељу топлоте Земље.

Многи верују да је геотермална кућа грејање сопственим рукама нешто из домена фантазије. Зар није? Али, ово апсолутно није случај! Са развојем савремене технологије, постала је прилично стварна.

У овом материјалу ћемо говорити о принципима рада алтернативног грејања, његовим предностима и манама на традиционалан начин. Такође ћете научити како уредити измјењивач топлоте и како инсталирати геотермално гријање својим рукама.

Неке историјске чињенице

Када је нафтна криза избила 70-тих година прошлог вијека, на Западу је настала потреба за алтернативним изворима енергије. У овом тренутку је почео да се креирају први геотермални системи за грејање.

Данас су распрострањени у Сједињеним Државама, у Канади и западноевропским државама.

На пример, у Шведској активно се користи вода Балтичког мора, температура од + 4 степена. У Немачкој је увођење геотермалних система грејања спонзорисано и на државном нивоу.

Паузхетскаиа, Веркхне-Мутновскаиа, Океанскаиа и друге геотермалне електране раде у Русији. Али, врло мало чињеница о коришћењу енергије Земље у нашем приватном сектору.

Права предности и мане

Ако је у геотермалном грејању приватног сектора у Русији релативно мало, да ли то значи да идеја није вредна трошкова његове примене? Можда се ово питање не треба решавати? Испоставило се да није.

Коришћење система геотермалне грејања за дом је економично решење. И за то постоји више разлога. Међу њима је брза инсталација опреме која може дуго радити без прекида.

Ако у систему грејања не користите воду, већ висококвалитетни антифриз, неће се замрзавати, а његово хабање ће бити минимално.

Написали смо и друге предности овог типа грејања.

• Процедура сагоревања горива је искључена. Ми креирамо апсолутно ватроотпорни систем који током свог рада неће моћи да оштети кућиште. Поред тога, изузети су и други проблеми који се односе на присуство горива: сада нема потребе тражити место за његово складиштење, ангажовање у набавци или испоруци.
• Акустични комфор. Топлотна пумпа ради готово тихо.
• Знатне економске користи. Током рада система неће бити потребне додатне инвестиције. Годишње грејање обезбеђује снаге природе, које не купујемо. Наравно, у раду топлотне пумпе троши се електрична енергија, али у исто вријеме запремина произведене енергије знатно премашује величину потрошње.
• Еколошки фактор. Геотермално грејање приватне куће је еколошки прихватљиво рјешење. Одсуство процеса сагоревања елиминише ослобађање производа сагоревања у атмосферу. Ако су многи упознати са тим, а такав систем грејања ће добити свеобухватну дистрибуцију, негативни утицај људи на природу ће се смањити много пута.
• Компактан систем. Не морате организирати у својој кући засебну котларницу. Све што је потребно је топлотна пумпа која се може поставити, на пример, у подрум. Највећи волуметријски контура система биће смештена под земљом или под водом, нећете га видети на површини ваше локације.
• Вишенамјенски. Систем може радити и за грејање у хладној сезони и за хлађење током летње топлине. То је, у ствари, заменити не само гријач, већ и клима уређај.

Избор геотермалног система гријања је економски корисан, упркос чињеници да ће морати трошити новац за куповину и уградњу опреме.

Иначе, као мањак система, то су трошкови који ће морати бити наведени како би се инсталирали и припремили за рад. Биће неопходно купити саму пумпу и неке материјале, како би обавио рад на инсталацији спољног колектора и унутрашњег кола.

Међутим, ови трошкови се исплаћују само у првих неколико година рада. Следећа употреба колектора положеног у земљу или потопљеног у воду штеди знатне ресурсе. Поред тога, сам процес инсталације није тако компликован да позове стручњаке треће стране да то изведу. Ако не бушите, онда се све остало може урадити независно.

Подземно геотермално гријање код куће

За обезбеђивање приватне куће са топлотом, традиционално се користе јединице које користе електричну енергију, чврста, гасна или течна горива. Последњих деценија, соларни колектори и топлота Земљиног црева користе се као алтернативни извор топлотне енергије. Грејање куће топлотом земље назива се геотермално грејање куће.

Геотермално грејање куће због енергије земље

Грејање од земље је у све већој потражњи, пошто се трошкови конвенционалних енергетских носача постепено повећавају, а резерве фосилних горива су смањене. Улагање у грејање земљишта у некој земљи је прилично профитабилно с обзиром на економске изгледе и значајне уштеде на аутономном грејању током грејне сезоне.

Начини добијања природне топлотне енергије

Геотермалне топлотне пумпе се разликују у методи екстракције топлоте:

1. Инсталације које користе топлоту подземних вода дубоке појаве, врућих гејзира итд.
2. Системи који укључују резервоар против замрзавања инсталиран у тлу на дубини од 75 метара. Грејање од чишћења земље обезбеђује природно грејање резервоара са антифризом; Као резултат тога, расхладно средство, које пролази кроз измењивач топлоте, преноси резултујућу топлоту и враћање у резервоар.
3. Геотермална контура положена је на дно резервоара, који је природни акумулатор топлоте. У том случају, морате имати у виду да се резервоар може у потпуности замрзнити током зиме.

Врсте геотермалних топлотних пумпи

Грејање куће са земљаном енергијом захтијева инсталацију система у великој мери, али ово је еколошки начин за готово бесплатну топлотну енергију. Да бисте загрејали кућу, потребна вам је мала потрошња струје која је потребна за рад система.

Принципи рада геотермалног грејања

Грејање захваљујући енергији земље успешно се користи у различитим климатским зонама: системи су у могућности да раде у јужним и сјеверним регионима.

Геотермална инсталација у току своје употребе користи такву физичку својину неких течности, као што је способност испаравања, што доводи до хлађења површине. Овај феномен је основа рада расхладне опреме.

Принцип геотермалне грејања је процес обрнутог хлађења. Овако функционишу клима уређаји, који не само могу хладити, већ и загрејати ваздух у соби.

Принцип рада топлотне пумпе

Међутим, клима уређаји имају ограничену доступност - они не могу функционирати на температурама испод -5 ° Ц. Геотермални систем може да обезбеди грејање код куће, без обзира на температуру ваздуха на површини. То је због чињенице да у окружењу из којег се узима топлотна енергија, природни су одрживи стабилни температурни услови.

Уређај геотермални систем грејања

Геотермија (наука о термичком стању Земље) омогућила је практичну примјену топлотне енергије коју коруна добије од вруће магме у центру планете.

На површини је постављена специјално дизајнирана топлотна пумпа за кућно гријање, а измјењивач топлоте се монтира у земљу или на дно резервоара. Енергија топлоте се "испумпава" на површину и омогућава загревање хладњака у кругу грејања куће или нестамбеног објекта.

Како је процес грејања

Геотермално грејање приватне куће је економична опција. Ако користите енергију земље како бисте загрејали свој дом, онда за сваки киловат струје потребан за руковање опремом, 4 до 6 кВ корисне топлотне енергије добијене из цријева планете.

У поређењу са радом клима уређаја, видећемо да је током свог рада потребно потрошити више од 1 кВ електричне енергије за производњу 1 кВ топлотне енергије. Ово је последица неизбежних губитака у конверзији једне енергије у другу, итд.

Врло је профитабилно загревати стамбену кућу због топлотне енергије унутрашњости Земље, али ће период враћања опреме и трошкови инсталације трајати неко време.

Коришћење топлоте земље за загревање куће не захтева постављање традиционалног котла за загревање расхладне течности.

У овом случају, систем се састоји од три компоненте:

• круг грејања - геотермални извор топлотне енергије;
• грејни круг унутар куће - ниско-температурни радијатор или под;
• пумпа станица - топлотна пумпа за пумпање топлотне енергије из круга грејања у земљи или под водом до круга грејања.

Геотермални систем грејања се такође може користити за загревање пластеника, помоћних зграда, базена, вртних стаза итд.

Опрема за уређење геотермалног грејања

Геотермална опрема за систем дубоког грејања омогућава акумулацију топлотне енергије која се екстрахује из околине и преноси је на хладњак у кругу грејања.

Списак опреме за грејање са топлотом земље укључује:

• Испаривач Уређај се налази на дубини и служи за апсорпцију топлотне енергије у геотермалним водама или земљишту.
• Кондензатор Омогућава вам да температуру антифриза доведете до жељене вриједности за функционисање система.
• Топлотна пумпа. Циркулише антифриз у кругу грејања, контролише рад геотермалне инсталације.
• Буффер резервоар - контејнер за прикупљање загрејаног антифриза. Омогућава пренос топлотне енергије унутрашњости Земље у хладњак. Танк кроз који пролази хладњак опремљен је измењивачем топлоте у облику калема. На њему, дајући топлоту, загрејан антифриз помера се.

Дијаграм уређаја за топлотну пумпу

Инсталација система

Геотермално грејање сеоске куће у фази изградње захтијева знатна улагања у готовину. Висок финални трошак система је у великој мјери резултат великог броја основа везаних за уградњу круга гријања.

Временом се финансијски трошкови исплаћују, јер се топлотна енергија која се користи током грејне сезоне извлачи из дубине земље уз минималну потрошњу енергије.

Инсталација хоризонталног геотермалног система за грејање

За загревање куће топлотом земље неопходна је инсталација система:

• главни дио треба да се налази под земљом или на дну резервоара;
• у самој кући, уграђена је само довољно компактна опрема и положен је радијатор или круг подног грејања. Опрема која се налази унутар куће омогућава вам да подесите ниво грејања хладњака.

Како геотермална опрема у кући

Приликом пројектовања грејања због топлоте земље, неопходно је утврдити могућност монтирања радног кола и врсте колектора.

Постоје две врсте колектора:

1. Вертикално - потопљено у земљу неколико десетина метара. Да би то учинили, на кратком растојању од куће, потребно је бушити бројне бунаре. Контура је потопљена у бунаре (најпоузданија опција су цеви од полипропиленог полиетилена).

Недостаци: Велики финансијски трошкови за бушење у тлу неколико бунара с дубином од 50 метара.

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

Недостаци: Потреба за кориштењем великог подручја локације (главни недостатак). Ова парцела након полагања контуре не може се користити као врт или биљка, јер систем ради са ослобађањем хладне воде када транспортира расхладно средство, због чега ће се коријене биљака замрзнути.

Предности: јефтиније земљане радове које чак и могу сами учинити.

Хоризонтални и вертикални тип колектора

Геотермална енергија се може произвести постављањем хоризонталне геотермалне контуре на дну нефризирајућег водног тијела. Међутим, тешко је примијенити у пракси: резервоар може бити смјештен изван приватне територије, а затим ће бити потребно усклађивање инсталације измјењивача топлоте. Растојање од загрејаног објекта до резервоара не сме бити више од 100 метара.

Важно је! Температура колектора амбијента не би требало да падне испод + 5 ° Ц. У контакту са замрзивачем, горњи дио колектора треба заштитити топлотном изолацијом како би се избјегао губитак топлотне енергије.

Предности и мане

Грејање са земљаном енергијом има низ предности:

• Ефикасност. У поређењу са трошковима електричне енергије за топлотну пумпу, систем дозвољава да прими више пута више топлотне енергије.
• Пријатељство према животној средини. Овај тип грејања је еколошки безопасан, у атмосфери нема емисија.
• Сигурност Нема потребе за горивом, хемикалијама итд., Нема опасности од експлозије или противпожарне опреме.
• Минимална потреба за техничком подршком. Правилно монтиран систем може да ради без икакве интервенције најмање 30 година.
• Ефикасност. Током операције, трошкови поправки не постоје, што омогућава повратак инсталације грејања у року од 5-8 година.
• Нема потребе за контролом система.
• Низак ниво буке приликом рада опреме.
• Неизраживост извора топлотне енергије није потребна за куповину и складиштење енергије.

Еколошки прихватљива топлотна енергија подземља

Недостаци укључују:

• иницијално високи трошкови опреме;
• потреба за извођењем сложених бушења на локацији за постављање вертикалног контура или за покварење пејзажа припремом ровова за хоризонтални измењивач топлоте.

У умереним климатским условима, геотермалне инсталације су се показале ефикасним. У сјеверним регионима, овај тип гријања је погодан за мале куће (до 200 м 2).

Након што сте схватили како систем функционише и од којих дијелова кошта, можете одредити могућност његове инсталације на својој веб локацији. Претежно грејање са земљишта опремљено је током фазе изградње куће - у овом случају је лакше изводити земаљске радове, јер су планирање локације и стварање пејзажног дизајна и даље пред нама.

Геотермално загревање сеоске куће: узимамо топлоту из цријева земље

Спаљивање резерви природних угљоводоника - нафте и гаса - достигло је такве размере да је спектар околишне и енергетске катастрофе почео да преузима прилично реалне контуре.

Схватајући, на крају, озбиљност ситуације, човјечанство све више развија обновљиве (или алтернативне) изворе енергије.

Никола Тесла је тврдио да је наш свет испуњен слободном енергијом, само треба научити како да га добијете. Научници широм света улажу доста напора да ову тезу доведу до живота.

Њихови радови нису били узалудни: још један извор слободне енергије додан је традиционалним произвођачима вјетра и соларним панели - геотермалним грејањем. Његова суштина је из назива: топлота Земље се користи за загревање.

Геотермални грејни митови

Први мит: потребни су топли извори.

Заиста, када се помене израз "топлота Земље", маштар просечног грађанина одмах изазива звиждуће гејзирима и језерима кључала воду на позадини бучног вулкана.

Слажемо се да се топлотне изворе могу користити и за геотермално гријање, али то је ретко јер се налазе само у неким регијама.

У другим случајевима, израз "топлота Земље" означава температуру 5-7 степени, која се стабилно одржава у тлу или води испод дубине замрзавања.

Да, да, ови храбри научници називају ову хладноћу као "топлину" и чак успевају да загреју воду из система грејања.

Други мит: геотермално гријање је нешто попут веће машине за кретање и стога не може постојати.

Разлог за појаву ове погрешне претпоставке била је изненађујућа ефикасност геотермалних система грејања: са трошковима енергије од 1 кВ, могуће је добити од 3 до 5 кВ.

И то, као што је већ речено, у потпуном одсуству видљивих топлотних извора: бесни гејзирци, вулкани који дишу од пожара, или бар печ са сагоревањем дрва или угља.

Али, како је познато, енергија не може доћи ниоткуда и нестати у нигде. Нажалост, постојање трајног покретног мотора је заиста немогуће.

Али геотермални систем грејања нема никакве везе са тим. Разлози за његову ефикасност леже у вештој примени познатих закона физике.

Уређај и принцип рада

Систем геотермалне грејања састоји се од три круга и топлотне пумпе која подржава циркулацију медија у круговима и размену топлоте између њих. У величини, топлотна пумпа је слична савременој веш машини. Размотрите сваку од контура детаљније.

Спољашња контура

Кроз спољашњу контуру, читав систем перципира топлотну енергију тла или резервоара у којем се налази ова контура.

Предуслов - контура мора бити испод дубине замрзавања карактеристика овог подручја.

Унутар круга циркулише расхладно средство - сланим раствором или другим течностима за замрзавање. Акумулирана топлотна енергија кроз измјењивач топлоте инсталирану у топлотну пумпу преноси се на фреон који се налази у другом кругу.

Фреон круг

Ово коло је потпуно постављено у кућиште топлотне пумпе и испуњено фреоном. Карактеристична карактеристика фреона је ниска тачка кључања, током које се фреон испарава, претварајући се у гас.

Унутрашња контура

То је, заправо, круг грејања који се састоји од цеви и грејних радијатора. У сложеној верзији, унутрашњи склоп се може подијелити на круг грејања, довод топле воде, гријање трем (анти-ицер) итд.

Традиционално, унутрашње коло се пуни водом, али се могу користити и други типови медија за пренос топлоте.

Како то ради

Принцип рада геотермалног система грејања је следећи:

1. Топлотна енергија тла или воде пријављује се у сланику у спољашњем кругу, што доводи до повећања температуре за око 5 степени и постане, на пример, +3 степен.
2. Унутар топлотне пумпе, сланица се пумпа кроз измјењивач топлоте, у којем се део топлотне енергије преноси на фреон. Расадник који се после тога охладио долази до спољне контуре.
3. Након што добије топлоту из слане расхладне фреоне, која се налази у секундарном колу, испарава се. Добијени гас улази у компресор, где је компримован. Као резултат, температура фреона се повећава на 100 степени. Врући гас се испоручује у измењивачу топлоте, у којем даје дио његове топлотне енергије за расхладно средство трећег - унутрашњег круга.
4. Грејани до температуре од 50 до 70 степени, хладњак за унутрашњу колу се испоручује радиаторима грејања, чиме се одржава удобна температура у кући. Фреон, чија температура као резултат размене топлоте пада на 70 степени, улази у експанзиони екран, где притисак и температура падну на њихове првобитне вредности.
5. Цео циклус се поново понавља.

Међу другим непревалентним системима грејања, ФЛЕН грејање заслужује пажњу.

Други тип је парно грејање, сада је изузетно тешко испунити, иако систем има низ неспорних предности.

Такође, постоје такозвани "системи без радијатора", на примјер, гријање помоћу водених конвектора за загревање. Информације о предностима овог система могу се наћи на: хттп://обогреем.нет/отопител-ни-е-прибори/конвектори/водианој-конвектор-отопленииа.хтмл.

Предности и мане

Позитивна страна

Овај систем има широк спектар предности:

• Ефикасност система креће се од 300% до 500%.
• Енергија која се користи за грејање је неисцрпна и обновљива.
• Нема опасности од пожара.
• Нема потребе за испоруком и складиштењем горива.
• Апсолутна заштита животне средине: рад геотермалног система грејања није праћен емисијом штетних материја или стварањем отпада.
• Потпуно оффлине операција.
• Минимални оперативни трошкови.

Негативна страна

Главни недостатак геотермалног система гријања куће је његова цена. Стога, цена топлотне пумпе може варирати од 3 до 10 хиљада евра.

Трошкови уградње у просеку су пола трошкова пумпе, али са несрећним скупом околности може да га премаши.

Шеме изградње система грејања

Упркос једноставности система, уређај за геотермално грејање за сеоски дом је прилично скуп и дуготрајан процес.

Ово је повезано не толико са високим трошковима топлотне пумпе, као и са скалом спољашњег кола: у просеку, његова површина би требало да премаши загрејан простор за 2,5 пута. Имајте спољашње склопове на један од три начина:

Хоризонтално у тлу

Контурне цеви се налазе испод тла испод дубине замрзавања.

Када грејате кућу од 200 квадратних метара. За хоризонтално постављање спољне контуре потребно је земљиште од 500 квадратних метара. м

Мане овог метода су очигледне: неопходно је ископати чврст део земље, потпуно уништити пејзаж који се налази на њему.

Ако дрвеће расте на локацији, задатак постаје компликованији: контуре цијеви у плану не смеју бити ближе од 1,5 м од дрвета.

Сви радови на хоризонталном постављању спољне контуре у земљи могу се обавити независно, а ово је главна предност ове методе. Процес је релативно једноставан, иако је дуготрајан: копање ровова, заваривање и полагање цеви.

Хоризонтално полагање на дну резервоара

Ако постоји резервоар у близини ваше куће, можете то учинити без земљаних радова, уз задржавање постојећег уређења земљишта у близини куће. Захтјеви за резервоар су следећи: не би требало да буде удаљени више од 100 м од куће, и имају површину не мање од 200 квадратних метара. м

Ако га не поседујете, највероватније вам је потребна дозвола локалних власти да поставите спољашњи контур вашег геотермалног система у резервоар.

Оптимална дубина на којој треба поставити цијеви је 2,2-2,5 м.

Такође можете поставити спољашњу контуру у језерку независно, за такав рад не треба посебно искуство или висока квалификација. Ако је могуће у тренутку инсталације исцедити воду из резервоара, задатак ће захтијевати још мање напора.

Вертикално постављање у земљу

У овом случају, бушотина је изграђена да би се прилагодила спољној контури. За саму изградњу и за уградњу у бунар од контурних цеви потребно је укључивање стручњака и опреме за бушење. Али сва постојећа плантажа и елементи побољшања остају нетакнути.

Поред тога, постављање контуре у бунар чини систем грејања ефикаснијим, јер земљиште на великим дубинама (дубина бунара од 50 до 200 м) одржава константну температуру од 10 до 12 степени током цијеле године.

Додатна предност је дуг животни век бунара, који може бити 100 година.

Постоји још један тип геотермалног система грејања куће, која се зове отворена. Спољни круг је одсутан у њему, а улогу расхладне течности игра вода која се пумпа у топлотну пумпу из артесијанског бунара.

Други бун је изграђен да испусти воду на исту дубину. Део артезијске воде може се користити за водоснабдевање код куће, тако да је ова врста геотермалних грејања чешћа у оним регијама где нема централизованог водоснабдијевања.

Понекад геотермално грејање само можда није довољно, а грејање расхладне течности мора бити загревано.

За такве случајеве, погодно, на пример, комбиновани котао за грејање или котао за грејање на дизел. Изаберите на бази доступности горива.

Преглед геотермалних система кућног грејања

"... Мој пријатељ, који је инсталирао геотермални систем грејања, рекао ми је следеће:

Топлотна пумпа ради више од годину дана. Према пројекту, температура воде у систему гријања треба да буде 70 степени, заправо, испада нешто више од 50. Због тога је било неопходно додатно инсталирати електрични котао за грејање воде.

Према грубим процјенама, период враћања топлотне пумпе износи 20 година, а то се не узима у обзир оперативни трошкови и трошкови енергије. Потрошња енергије за систем је 5 кВ. Рецоил - 15 кВ.

Генерално, тешко је дати јасну процјену. По мом мишљењу, употреба топлотне пумпе за једну приватну кућу је неефикасна, много је боље да инсталирате такву опрему за загревање неколико кућа или чак целог села... "

Евгениј Сукхарев, Ростов

"... Позвао сам са компанијом за монтажу. Трошкови уградње геотермалног грејања код куће зависе од локације: бунара, стојећег водног тијела или текућег водног тијела. У просеку, грејање капацитета 10 кВ кошта око милион рубаља. Мислим да је ова цена потцијењена како би привукла купце... "

Олег Башич, Тула

До данас, слободна топлота остаје скупо задовољство.

Међутим, дугогодишње искуство наговештава: с развојем потражње ће се смањити трошкови геотермалних система грејања. А онда ће геотермално гријање кућа постати уобичајено у нашој земљи као иу Сједињеним Државама или европским земљама.

Геотермално грејање

Последњих деценија, активна средства за живот људи који задовољавају своје потребе, започели су веома негативан утицај на природу, животну средину. И термоелектране су играле значајну улогу у овом процесу. Истовремено, друштво је почело да схвата да природни ресурси нису бесконачни, због чега су последњих година почели да уводе аналоге извора топлоте. Један од ових алтернативних начина загријавања куће је геотермално гријање. Систем је једноставан и ефикасан, а то можете сами учинити.

Имајте на уму да је геотермално грејање у Сједињеним Државама и европским земљама постало главни извор топлоте, међутим у Русији данас се сматра само алтернативом гасовима, електричном, чврстом гориву и другим врстама грејања. Убрзо ће геотермално гријање постати главно, јер прегледи указују на то да је то економичан начин загријавања вашег дома без штете по животну средину и у вашу корист.

Принцип рада

Овакав феномен као геотермално гријање, принцип рада чији је облик подсећајући на обичан фрижидер, управо је супротан - постаје све популарнији. Земља задржава топлоту стално, могуће је загревати објекте на својој површини. Доња линија је да врућа магма загрева земљу изнутра, а одозго се не замрзава кроз земљу због тла.

Термална енергија, која се добија у процесу гријања, користи геотермални систем базиран на специјалној топлотној пумпи.

Принцип рада је следећи: топлотна пумпа се налази на врху, измењивач топлоте се спушта у посебну земаљску осовину. Подземне воде пролазе кроз пумпу и загревају. Дакле, топлота која се добија од тога користи се у индустријске или домаће сврхе. Ово је начин подземног грејања.

Схематски дијаграм топлотне пумпе

Треба напоменути да је главна предност таквог система у томе што потрошња енергије од 1 кВ добија корисну топлотну енергију у распону од 4 до 6 кВ. За поређење, конвенционални клима уређај не може претворити 1 кВ електричне енергије у 1 кВ топлотне енергије (закон о енергетској заштити, пошто су губици отказани при претварању једне врсте енергије у другу). Грејање због топлоте Земље ће се довољно брзо исплатити правилним приступом увођењу геотермалних грејања.

Функције система

Наравно, није тако лако направити геотермално грејање својим рукама, али то је сасвим могуће. И за почетак је мој. Параметри рудника се израчунавају за сваки случај одвојено. Његове димензије ће зависити од климе у вашем подручју, врсте земљишта, структурних карактеристика регионалне коре, кућног подручја на којем ће бити постављен такав систем. По правилу, дубина рудника је од 25 до 100 м.

Бушење за топлотну пумпу

Надаље, инсталација геотермалне грејања подразумијева такав корак као спуштање цијеви који апсорбују топлоту у осовину земље. Функције ових цеви су следеће: они ће испоручивати топлоту пумпи, што ће подићи температуру течности и довести га до грејања. Имајте на уму да ако одлучите да направите геотермалне системе за грејање властитим рукама, онда ће вам бити потребан помоћник, јер су цијеви врло тешке.

Имајте на уму да у летњем периоду грејање са земљишта ради као клима уређај. Да бисте то урадили, активирајте обрнути механизам. Током рада, измјењивач топлоте ће узети енергију хлађења.

Начин рада система

Ово је ефикасан и еколошки прихватљив систем - термално грејање, принцип његовог рада може се наставити на три главна начина:

1. Користи се термална енергија дубоких подземних вода. Таква вода има високу температуру, топлотна пумпа га подиже и загрева. Затим вода пролази кроз измјењивач топлоте, дајући већину своје енергије.
2. Ова метода захтева додатне трошкове од власника. У дубини земље од 75 м и испод спуштају резервоар у којем се налази антифриз. Загрева се и помоћу топлотне пумпе се креће до измјењивача топлоте. Након што се топлота добија измењивачу топлоте, антифриз се враћа у резервоар.
3. А за трећи начин рада система, уопште нема потребе за опремањем копненог рудника. Такво грејање са земљишта погодно је за грејање зграда које имају приступ резервоару. Дакле, на дну резервоара из измјењивача топлоте постављене су сонде хоризонталног типа и претварају се топлота воде на дну.

Врсте топлотних пумпи

Предности геотермалног система грејања

Системи геотермалне грејања имају неколико предности:

• Ослобађање топлотне енергије је неколико пута више од потрошње електричне енергије, што захтева пумпу.
• Сигурност животне средине је већа од оне у другим системима грејања, јер системи геотермалне грејања не производе штетне емисије.
• Да би геотермални систем функционисао, није потребно гориво или додатне хемикалије. Због тога је сигурно за власнике и за животну средину.
• У раду таквог грејања не постоји ризик од експлозије или пожара.
• Под условом да је систем грејања исправно инсталиран, он ће служити без техничке подршке најмање 30 година.

Инсталирали смо геотермално грејање независно

Одмах смо приметили ову особину: они који одлуче да опремују грејање топлотом земље морат ће једном уложити огромну количину новца. Наравно, с временом, овај трошак ће се исплатити, јер ми не градимо становање за себе годину или два. Поред тога, трошкови гаса и електричне енергије расте сваке године, а са геотермалним системом нећете знати који су ти скокови.

Имајте на уму да у просторији коју желите да загрејете ставите елементе за гријање који се не разликују од загријавања воде. Ваше кућиште ће се загријати радијаторима, а топлота у њима ће проћи кроз цеви.

Међутим, у овом систему, већина ће бити скривена под земљом. Грејање са земљом енергијом је присутност бунара и измјењивача топлоте. У стану морате ставити само уређај који ће генерисати топлоту - обично не узима много простора.

Принцип рада топлотне пумпе

На таквом уређају, корисник ће моћи да регулише температуру и снабдијевање топлотном енергијом. Инсталација самог система грејања у кући се врши, као и обично, разводом цевовода и радијатора. Ако имате приватну кућу или зграду зграде је мала, онда се у овом случају генератор система приказује у посебној просторији или у подруму.

Ширити геотермални систем грејања

Грејање помоћу топлоте земље почело се ширити крајем осамдесетих у америчким градовима, што је било нарочито тешко у кризи. У почетку је такав систем користили богати људи који су на тај начин спасили своје домове, али је систем ускоро постао јефтинији, а сиромашнији Американци су се заинтересовали за то. Ускоро је употреба топлоте са земље за загревање постала привилегија већине Американаца који су имали приватне куће. У европским земљама, пре 20 година, статистика је показала да је око 12 милиона људи користило геотермалне системе грејања. И за све ово време до данас, ова бројка је само повећана.

Трендови у ширењу геотермалних грејања су јасни. На крају крајева, грејање захваљујући енергији земље је згодно, економично и сигурно.

Иако је систем грејања на гас најпопуларнији, из истог разлога, сваке године смањују се резерве природног гаса, трошкови расте и расте. А употреба чврстог горива за грејање куће је интензивно радно. Осим тога, због горућег дрвета и угља, ослобађајући штетни угљен-диоксид, формирају се чађи и катран. Стога геотермално грејање постаје све чешће у Русији.

Како направити геотермално грејање куће својим рукама

Прогресивни метод геотермалног гријања код куће користи принцип рада, који се састоји у примени топлоте земље како би се загрејала просторија. С обзиром на то да традиционална горива припадају исцрпљујућим природним ресурсима, онда је вредно унапријед забринути због преласка на најновије неисцрпне изворе енергије.

Лидери у производњи и раду геотермалних система грејања за домове су земље Скандинавије. Они популаризују ову верзију инсталација и нуде га регионима који имају велики потенцијал за коришћење.

Примена опреме

Погрешно је претпоставити да се грејање са земљишта може користити само тамо где постоје извори топле воде, постоје топли гејзирји и други природни подземни извори гријања. Најновије технологије омогућавају успешно коришћење геотермалних грејања код куће и на умереним географским ширинама.

Данас у нашој земљи ова врста грејања је и даље повезана са алтернативним методама добијања топлоте. Међутим, у већини случајева то је скоро идеално за куће у земљи или земљи. Инсталирано геотермално кућно грејање својим властитим рукама може радити у два начина:

• грејање у зими;
• хлађење током врућег времена.

Стога се формира најповољнија атмосфера у просторији.

ВИДЕО: Како функционише геотермално грејање

Рад система

Кућа мора инсталирати топлотну пумпу. Узеће енергију из земљишта или подземних вода, дајући га циркулационој течности која циркулише у кући. Овај принцип рада открио је у 19. веку француски физичар Сади Царнот.

Конститутивни елементи базног чвора су:

• компресор;
• испаривач;
• кондензатор;
• вентил за гашење.

Компресор се бави "компресијом" топлоте и преношењем на потрошаче. Сам уређај треба спољно напајање.

Рад топлотне пумпе се врши према следећем алгоритму:

1. Колектор за топлоту треба да садржи течност унутар које има ниску тачку замрзавања. Често у производњи геотермалног грејања са сопственим рукама изнутра сипати воду са високим садржајем соли, алкохолом разблаженим водом, мешавинама гликола.
2. У модулу испаривача топлота се преноси на расхладно средство са ниском тачком кључања, при чему се савије и претвара у стање паре.
3. Компресор инсталиран у колу доприноси повећању притиска паре, што доводи до повећања температуре супстанце на 78-80 ° Ц.
4. Улазак у хладњак течности кондензатора улази у течну фазу, истовремено се енергија пушта у круг грејања.
5. Враћање формиране течности у компресор се врши преко вентила гаса.

Пошто топлотна пумпа за кућно грејање функционише по принципу фрижидера, често се зове "хладњак у ходу". У многим случајевима, енергија из земље се користи за уградњу подног грејања.

Правилно изведени прорачуни и добро изведена инсталација измјењивача топлоте могу да обезбеде поврат на киловат који потроши пумпа петоструким повећањем излазне снаге.

ВИДЕО: Како ради геотермална топлотна пумпа

Инсталација измењивача топлоте

Тренутне врсте инсталације су такве опције:

• вертикално када је потребно бушити више бунара;
• хоризонтално, где се ровови копају испод дубине замрзавања;
• под водом, када се полагање врши на дну најближег резервоара.

Добро бушење

Да би се ефикасно користила топлотна енергија земље, ако је подручје у близини зграде мало, потребно је бушити дубоке бунаре. У дубинама земље на неколико метара остаје стабилна позитивна температура. Употреба таквих геотермалних бушотина даје топлоту кругу измењивача топлоте. Надаље, ова топлота се преноси на други унутрашњи круг смештен у просторији.

Често, бушење неколико бунара кошта чак ниже од полагања на дну резервоара. Због тога, процес постаје доступан за више људи.

Процес се спроводи малом опремом за бушење и малом количином помоћне опреме. Скоро да не утиче на околину. Изградња бунара је дозвољена чак иу води, али не би требала бити ближа од 2-3 метра од стамбене зграде.

Максимална дубина коришћена је до 200 м, али често се ефикасност појављује са нивоа од 50 м. У следећој фази, изграђен је бушотина. У унутрашњост шупљине налази се пластична цијев пречника 40 мм. Пребацује се са једне до четири петље колектора.

Шупљина између тла и спољног зида цеви мора бити напуњена топлотно проводљивим материјалом. Линија за грејање је повезана са топлотном пумпом.

Водена енергија

Ова опција трошкова је најрационалнија, јер не захтева израду ровова, јаме и других копнених радова. Али то није доступно за све доступне - минимална количина воде која је довољна за грејање куће је 100 м2. мора бити најмање 200 кубних метара и бити смјештен не више од 100 метара од зграде куће.

У водоводима положеним дуж дна како би се спречиле замрзавање на врху мраза.

Израда калкулација

Да бисте извршили системски прорачун, неопходно је размотрити основне параметре:

• на дубини већу од 15-20 м у централној Русији, температура се одржава на + 8- + 10 0 С;
• за вертикалне структуре, уобичајено је да узме у израчунате резултујуће вриједности снаге 50 В по висини 1 м, а тачније вриједности зависе од садржаја влаге у стени, присуства подземних вода итд.;
• сува стена даје 20-25 В / м;
• влажна глина или пешчарница 45-55 В / м;
• чврсте гранитне стене ће обезбедити до 85 В / м;
• присуство подземних вода даје до 110 В / м.

Употреба топлотне пумпе

Издржљивост система зависи од карактеристика и услова у којима ради топлотна пумпа. У геотермалним инсталацијама, она је у могућности да ради око 1.800 сати годишње. Ово је просек за географске ширине без термичких подземних извора.

Принцип рада топлотне пумпе

Принцип рада термичког система грејања је идентичан и никако није повезан са земљом порекла или бренда. Геотермалне пумпе могу варирати у дизајну, величини, изгледу, али коефицијент производње топлоте ће увек бити исти за пумпе из различитих компанија и различитих земаља. Ово је због специфичности прераде природне енергије у топлоту.

Немогуће је дозволити превише излаза пумпе, јер овај процес може довести до значајног смањења температуре земљишта око бунара, а понекад и до њеног замрзавања.

Последице оваквих неусклађивања на крају доводе до катастрофалних посљедица - неоштећеност земљишта, у неким местима она иде веома дубоко, због чега су заштитне пластичне цијеви оштећене. Ако се кућа налази у близини, онда може доћи до деформације темеља или зидова због геолошких промјена.

Периодично, потребно је предузети мјере за "регенерацију" земљишта, за који се додатном топлотној енергији снабдева топлотном измјењивачу. То може бити енергија соларног колектора или загревање сонде када се користи топлотна пумпа у режиму хлађења просторија.

У закључку треба напоменути да геотермална инсталација још увек није доступна свима. У неким случајевима, период повратка може трајати више од 10 година, али на крају, управо такви начини грејања куће, који у блиској будућности неће постати само алтернатива, већ једини могући.

Геотермално грејање: принцип рада, предности и слабости, суптилности конструкције

Постоји много различитих могућности за грејање кућа. Људска пажња је природно фокусирана на проналажење начина који троше најмање енергије. Жестоке спорове су узроковане тако прогресивном методом добијања топлоте, као кориштењем подземних извора.

Како то функционише?

Принцип геотермалног грејања подразумева употребу топлотних пумпи. Они послују у складу са класичним циклусом Царнот, узимајући хладно расхладно средство дубоко испод и примајући заузврат протока течности која се загрева до 50 степени унутар система грејања. Опрема функционише са ефикасношћу од 350 до 450% (што није у супротности са основним физичким законима, зашто - то ће се касније рећи). Стандардна топлотна пумпа загрева кућу или другу зграду због топлоте Земље преко 100 хиљада сати (ово је просечни интервал између превентивних ремонта).

Грејање до 50 степени није случајно. Према резултатима специјалних прорачуна и у проучавању практично имплементираних система, овај индикатор је препознат као најефикаснији. Дакле, грејање на земљи, које користи проток енергије из дубина, углавном се допуњује не радиаторима, већ топлим подом или ваздухом. У просјеку, на 1000 В енергије, која погони пумпу, могуће је подићи око 3500 В топлотне енергије. На позадини растућег раста трошкова расхладног средства у главној мрежи и других метода грејања, ово је веома пријатан индикатор.

Геотермално грејање се формира у три круга:

• колектор за земљу;
• топлотна пумпа;
• заправо, комплекс за грејање код куће.

Колектор је збирка цеви, која се допуњава пумпом за рециклажу. Хлађење у спољашњем кругу има температуру од 3 до 7 степени. Чак и такво малу спољно растурање омогућава систему да ефикасно решава задатке. За пренос топлоте користи се чист чист етилен гликол или његова мешавина са водом. Потпуно водени токови подземног грејања су ријетки.

Разлог је једноставан - вода која се налази у довољно загрејаном слоју тла брзо еродира опрему. Чак и таква течност се може наћи на било којем произвољном мјесту. Избор специфичног средства за хлађење је одређен одлуком дизајнера инжењера. Пумпа се бира у зависности од уређаја о преосталим деловима система. Будући да је дубина бунара (ниво опреме) одређена природним условима, одлучујуће разлике између врста геотермалних система су повезане са уређајем резервоара у земљи.

Хоризонтална структура подразумева локацију колектора под линијом замрзавања тла. У зависности од специфичне локације, то значи продубљивање 150-200 цм. Такви колектори могу бити опремљени разним цевима, као што је бакар (са спољним слојем ПВЦ-а) и направљен од металне пластике. Да бисте добили 7 до 9 кВ топлоте, мораћете да положите најмање 300 квадратних метара. м колектор. Ова техника не дозвољава приступ дрвећима за више од 150 цм, а по завршетку инсталације неопходно је побољшати територију.

Вертикално изложени резервоар подразумева бушење неколико бунара, а нужно је усмерен у различитим правцима, а свака води од сопственог угла. Унутар бунара су геотермалне сонде, термални повратак са 1 трчања. м достиже око 50 вати. Лако је израчунати да ће за идентичну количину топлоте (7-9 кВ) бити снабдевено 150-200 м бунара. Предност у овом случају није само у економији, већ иу чињеници да се пејзажна структура територије не мења. Само ће бити потребно додијелити мало подручје за уградњу кесон јединице и за постављање концентраторног колектора.

Контура која је загрејана од воде је практична ако је могуће довести спољашњу топлотну јединицу у језеро или рибњак до дубине од 200 до 300 цм. Али локација резервоара у кругу од 0.1 км од загрејане зграде и површина воде од најмање 200 квадратних метара бит ће суштински услов. м. Постоје и ваздушни измењивачи топлоте када се топлота ствара спољашњим склопом из атмосфере. Таква одлука савршено се манифестује у јужним регионима земље и не захтева никакво истраживање. Слабости система су мала ефикасност са мразом од 15 степени и потпуном заустављањем ако температура пада на 20 степени.

Посебне карактеристике

Геотермално грејање сеоске куће, пре свега, не троши скупо и загађујуће ваздушно минерално гориво. Већ 7 од 10 нових кућа изграђених у Шведској се загрејано на овај начин. У топлим данима, геотермална опрема из гријача постаје средство за пасивно кондиционирање. Супротно популарном веровању, оваквом систему гријања нису потребни вулкани или гејзир. На најобичнијим равним тереном, не делује горе.

Једини услов је да термичка контура достигне тачку испод линије смрзавања, при чему је температура тла увијек 3 до 15 степени. Изгледа да је ултра висока ефикасност у супротности са законима природе; топлотна пумпа је засићена фреономом, који испарава под дејством чак "ледене" воде која се чини људима. Пар врши грејање трећег кола. Таква шема је фрижидер који се окреће изнутра. Стога се ефикасност пумпе односи само на квантитативни однос електричне енергије и топлотних ресурса. Сам по себи, погон је "онако како треба", са неизбежним губитком енергије.

Снаге и слабости

Могу се размотрити објективне предности геотермалне грејања:

• изврсна ефикасност;
• чврст период рада (топлотна пумпа ради 2-3 деценије, а геолошке сонде су до 100 година старости);
• стабилност рада у готово свим условима;
• недостатак везивања за носиоце енергије;
• потпуна аутономија.

Постоји један озбиљан проблем који спречава геотермално грејање од стварног уобичајеног решења. Ово, као што показују прегледи власника, висока цена креираног дизајна. Да се ​​загреје уобичајена кућа од 200 квадратних метара. м (не тако ријетко), неопходно је изградити систем "кључ у руке" за милион рубаља, до 1/3 ове количине је топлотна пумпа. Аутоматизоване инсталације су веома удобне и ако је све постављено исправно, могу радити годинама без интервенције људи. Све зависи само од доступности средстава. Друга мана је зависност од напајања пумпне јединице.

Ризик од паљења геотермалног система грејања је нула. Не би требало да се плашите да га заузмете непотребним простором, ау самој кући неопходни делови захтевају приближно исту површину као и обична машина за прање веша. Штавише, простор се ослобађа, што обично треба додијелити за испоруке горива. Лично изградња потребних контура вероватно неће успети. Дизајнирање је такође боље поверити стручњацима, пошто најмања грешка може довести до непријатних посљедица.

Аранжман

Мало људи покушава да створи геотермално грејање сопственим рукама. Међутим, како би такав систем функционисао, потребно је извршити пажљиве прорачуне, а потребно је и постављање цјевовода. Немогуће је ближе довести до куће за више од 2-3 метра. Максимална дозвољена дубина бушења достиже 200 м, међутим, бунари који досегну добар 50 км показују добру ефикасност.