Kategórie

Týždenné Aktuality

1 Radiátory
Ako položiť tehlové rúry na dom s varnou doskou urobte sami pomocou kresieb
2 Palivo
Ako používať zdroj
3 Radiátory
Ekonomické vykurovanie garáže vlastnými rukami: ako znížiť tepelné straty a lepšie teplo
4 Lodičky
Príčiny úniku chladiva a nápravné opatrenia
Hlavná / Krby

Na ohrev domu používame teplo zeme


Ohrev domu s teplom zeme je výhodnejšie v porovnaní so slnečnou a veternou energiou. V Európe sú už rozšírené solárne systémy, ktoré vám umožňujú využívať slnečné lúče na ohrev vášho domu a teplá voda (tiež si prečítajte: "Heliosystems pre vykurovanie"). Ich použitie je však obmedzené - ak v krajinách s teplým podnebným obsahom je ich dostatok na plné vykurovanie bývania, potom v regiónoch s miernym podnebím je príliš veľa zakalených dní. Okrem toho by slnečné kolektory mali mať veľkú plochu a veľký zásobník tepla a výsledkom je, že vytvorenie vykurovacieho systému stojí veľké množstvo (čítaj: "Solárne ohrievače").

Geotermálne čerpadlá, ktoré využívajú teplo zeme na ohrev domácnosti

  • plynné chladivo je stlačené kompresorom a súčasne je veľmi horúce;
  • chladiace médium prechádza cez výmenník tepla, odvádza nadbytočné teplo a ochladzuje na izbovú teplotu;
  • po ochladení táto látka vstupuje do chladiaceho okruhu mrazničky, kde sa potom rozširuje. V dôsledku zmien stavu agregácie z kvapaliny na plynné, chladivo chladne ochladzuje a ochladzuje všetko okolo neho;
  • potom sa vráti späť do kompresora a cyklus sa znova zopakuje.

Podobne sa ohrev domu vyskytuje s energiou zeme. Napríklad chladnička zachytí teplo z chladného objektu a prenesie ho na teplý predmet, takže teplo sa prenáša z mrazničky s mínus teplotou do miestnosti. Množstvo čerpanej energie je niekoľkonásobne viac ako elektrická energia spotrebovaná kompresorom.

  • do zvislej polohy;
  • vo vodorovnej polohe.

Než začnete používať teplo zo zeme na vykurovanie vášho domu, musíte sa rozhodnúť pre typ kolektora. Ako vyzerajú, môžete vidieť na fotografii.

Vertikálne kolektory pre domáce vykurovanie zo zeme

Treba však brať do úvahy značnú nevýhodu tejto schémy: vykurovanie z útrob zeme je nákladné. Samozrejme, že počiatočné náklady sa budú následne splácať, ale stále si to každá rodina nemôže dovoliť. Náklady na vŕtanie sú vysoké, a bude potrebovať veľa peňazí na to, aby sa niekoľko studní stalo 50 metrov hlbokým.

Horizontálne kolektory na vykurovanie domu s teplou zemou

Vykurovanie so zemnou energiou je teda dobrý nápad, ale je veľmi ťažké ho realizovať. Situácia je rovnaká pri solárnom ohreve. Z tohto dôvodu nie sú dnes alternatívne zdroje energie široko rozšírené.

Vzduchové zberače

  • odstráňte ventiláciu prívodu vzduchu pod úroveň zamrznutia pôdy;
  • položiť zakrivený, priamy alebo viacodberový kolektor pomocou bežných kanalizačných potrubí (tvar sa vyberá v závislosti od miesta, každý meter štvorca domu by mal tvoriť 1,5 m od kolektora);
  • vytvorte odvzdušňovač na konci kolektora ďaleko od domu, posuňte potrubie do výšky najmenej 1,5 metra od zeme a vybavte ho dáždnikovým deflektorom (samozrejme, vzduch bude nútený do domu.

V takomto prípade nebude podlahové vykurovanie schopné v plnej miere dodávať teplo domu.

Ako urobiť geotermálne vykurovanie domu vlastnými rukami

Postupná metóda geotermálneho vykurovania doma využíva princíp činnosti, ktorý spočíva v aplikácii tepla zeme na ohrev miestnosti. Pretože tradičné palivá patria k vyčerpateľným prírodným zdrojom, je potrebné sa vopred obávať prechodu na najnovšie nevyčerpateľné zdroje energie.

Vedúci pracovníci vo výrobe a prevádzkovaní systémov geotermálneho vykurovania domácností sú krajiny Škandinávie. Túto verziu inštalácií popularizujú a ponúkajú ich regiónom, ktoré majú široký potenciál na ich používanie.

Aplikácia zariadenia

Nesprávne sa predpokladá, že kúrenie zo zeme sa môže použiť iba tam, kde sú zdroje teplej vody, teplé gejzíry a iné prírodné zdroje podzemného vykurovania. Najnovšie technológie umožňujú úspešne využívať geotermálne vykurovanie doma av miernych zemepisných šírkach.

Dnes v našej krajine tento druh vykurovania stále súvisí s alternatívnymi spôsobmi získavania tepla. Vo väčšine prípadov je však takmer ideálny pre domáce alebo vidiecke domy. Inštalované geotermálne domáce vykurovanie vlastnými rukami môže pracovať v dvoch režimoch:

  • vykurovanie v zime;
  • chladenie počas horúceho počasia.

Tým sa vytvorí najpriaznivejšia atmosféra v miestnosti.

VIDEO: Ako funguje geotermálne vykurovanie

Prevádzka systému

Dom musí inštalovať tepelné čerpadlo. Vyberie energiu z pôdy alebo podzemnej vody, čím ju dodá cirkulujúcemu chladiacemu médiu v dome. Tento princíp práce odhalil v 19. storočí francúzsky fyzik Sadi Carnot.

Základnými prvkami základného uzla sú:

  • kompresor;
  • výparníka;
  • kondenzátor;
  • škrtiacej klapky.

Kompresor sa zapája do "kompresie" tepla a presúva ho do spotrebičov. Samotné zariadenie potrebuje externé napájanie.

Prevádzka tepelného čerpadla sa vykonáva podľa nasledovného algoritmu:

  1. Zberač tepla by mal obsahovať vnútornú kvapalinu, ktorá má nízky bod mrazu. Často pri výrobe geotermálneho ohrevu s vlastnými rukami vo vnútri nalejte vodu s vysokým obsahom solí, alkohol zriedený vodou, glykolové zmesi.
  2. V module výparníka sa teplo odovzdáva chladiacemu médiu s nízkym bodom varu, v ktorom sa varí a prechádza do stavu pary.
  3. Kompresor inštalovaný v obvode prispieva k zvýšeniu tlaku pary, čo vedie k zvýšeniu teploty látky na 78-80 ° C.
  4. Vstup do kondenzátora - chladivo vstupuje do kvapalnej fázy, súčasne sa do vykurovacieho okruhu uvoľní energia.
  5. Vracanie vytvorenej kvapaliny do kompresora sa uskutočňuje cez škrtiaci ventil.

Keďže tepelné čerpadlo pre domáce vykurovanie pracuje na princípe chladničky, často sa nazýva "chladnička v opačnom smere". V mnohých prípadoch sa na inštaláciu podlahového vykurovania používa energia zo zeme.

Správne vykonané výpočty a dobre vykonaná inštalácia výmenníka tepla dokážu zabezpečiť návratnosť z kilowattu spotrebovaného čerpadlom na päťnásobný nárast výstupného výkonu.

VIDEO: Ako funguje geotermálne tepelné čerpadlo

Inštalácia výmenníka tepla

Súčasné typy inštalácie sú takéto možnosti:

  • vertikálne, keď potrebujete vyvŕtať niekoľko vrtov;
  • horizontálne, kde sú vykopané priekopy pod hĺbkou mrazenia;
  • pod vodou, keď sa pokladanie uskutočňuje na dne najbližšej nádrže.

Dobré vŕtanie

Pre efektívne využitie tepelnej energie zeme, ak je priestor v blízkosti budovy malý, je potrebné vyvŕtať hlboké studne. V hlbinách zeme na niekoľkých metroch zostáva stabilná pozitívna teplota. Použitie takýchto geotermálnych vrtov poskytuje teplo do okruhu výmenníka tepla. Toto teplo sa ďalej prenáša do druhého vnútorného obvodu umiestneného v miestnosti.

Čoraz viac vŕtanie niekoľkých jamiek stojí ešte nižšie ako položenie na dne zásobníka. Z tohto dôvodu sa proces stáva dostupným pre viac ľudí.

Proces sa vykonáva malým vrtným zariadením a malým množstvom pomocných zariadení. Takmer neovplyvňuje okolie. Výstavba studne je povolená aj vo vode, ale nemala by byť menšia ako 2-3 metre od obytnej štruktúry.

Maximálna použitá hĺbka dosahuje až 200 m, ale často sa zdá efektívnosť z úrovne 50 m. V ďalšej etape je studňa postavená. Do dutiny je umiestnená plastová rúrka s priemerom 40 mm. Prechádza sa z jednej až štyroch slučiek kolektora.

Dutina medzi pôdou a vonkajšou stenou rúry musí byť naplnená tepelne vodivým materiálom. Vykurovacie potrubie je pripojené k tepelnému čerpadlu.

Vodná energia

Táto nákladová opcia je najrozumnejšia, pretože nevyžaduje prípravu zákopov, jamy a iných pozemných úprav. Ale to nie je k dispozícii pre každého, kto je k dispozícii - minimálne množstvo vody, ktoré je dostatočné na vykurovanie domu je 100 m2. musí byť najmenej 200 metrov kubických a nesmie sa nachádzať viac ako 100 metrov od domu.

Vo vodných potrubiach položených pozdĺž dna, aby sa zabránilo zmrznutiu na vrchole mrazu.

Vykonávanie výpočtov

Pre výpočet systému je potrebné zvážiť základné parametre:

  • v hĺbke viac ako 15-20 m v strednom Rusku sa teplota udržiava na + 8- + 10 0 С;
  • pre vertikálne konštrukcie je zvyčajne výpočty výslednej hodnoty výkonu 50 W na 1 m výšky a presnejšie hodnoty závisia od obsahu vlhkosti v hornine, prítomnosti podzemných vôd atď.
  • suchá skala dáva 20-25 W / m;
  • vlhká hlina alebo pieskovec 45-55 W / m;
  • masívne žulové kamene poskytnú až 85 W / m;
  • prítomnosť podzemnej vody dáva až 110 W / m.

Použitie tepelného čerpadla

Trvanlivosť systému závisí od charakteristík a podmienok, v ktorých tepelné čerpadlo funguje. V geotermálnych zariadeniach je schopný pracovať približne 1 800 hodín ročne. Je to priemer pre zemepisné šírky bez tepelných podpovrchových zdrojov.

Princíp činnosti tepelného čerpadla

Princíp fungovania systému tepelného vykurovania je rovnaký a v žiadnom prípade nie je prepojený s krajinou pôvodu alebo so značkou. Geotermálne čerpadlá sa môžu líšiť v konštrukcii, veľkosti, vzhľade, ale koeficient výroby tepla bude vždy rovnaký pre čerpadlá od rôznych spoločností a rôznych krajín. Je to spôsobené zvláštnosťou spracovania prírodnej energie do tepla.

Nie je možné dovoliť príliš veľký výkon čerpadla, pretože tento proces môže viesť k výraznému zníženiu teploty pôdy okolo studne a niekedy prichádza k zmrazeniu.

Dôsledky takýchto nesprávnych výpočtov v konečnom dôsledku vedú k katastrofálnym následkom - zem sa nerovnomerne dotýka, na niektorých miestach ide veľmi hlboko, v dôsledku čoho sú poškodené ochranné plastové rúrky. Ak sa dom nachádza v blízkosti, môže dôjsť k deformácii základov alebo stien v dôsledku geologických zmien.

Pravidelne je potrebné prijať opatrenia na "regeneráciu" pôdy, pre ktorú je dodávaná dodatočná tepelná energia do výmenníka tepla. Toto môže byť energia solárneho kolektora alebo vykurovanie sondy pri použití tepelného čerpadla v chladiacom režime priestorov.

Na záver treba poznamenať, že geotermálna inštalácia zatiaľ nie je k dispozícii všetkým. V niektorých prípadoch môže doba návratnosti trvať dlhšie ako 10 rokov, ale nakoniec sú to práve také metódy vykurovania domu, ktoré sa v blízkej budúcnosti stanú nielen alternatívou, ale jedinou možnou možnosťou.

Podzemné geotermálne vykurovanie doma

Pre poskytovanie súkromného domu s teplom sa tradične používajú jednotky využívajúce elektrickú energiu, tuhé, plynové alebo kvapalné palivo. V posledných desaťročiach slnečné kolektory a teplo zemského útrob bol použitý ako alternatívny zdroj tepelnej energie. Ohrev domu s teplom zeme sa nazýva geotermálne vykurovanie domu.

Geotermálne vykurovanie domu v dôsledku energie zeme

Vykurovanie zo zeme je v rastúcom dopyte, pretože náklady na konvenčné nosiče energie sa neustále zvyšujú a zásoby fosílnych palív sa znižujú. Investovanie do vykurovania krajiny v chate je pomerne výhodné, vzhľadom na ekonomické vyhliadky a výrazné úspory na autonómnom vykurovaní počas vykurovacej sezóny.

Spôsoby získavania prírodnej tepelnej energie

Geotermálne tepelné čerpadlá sa líšia v spôsobe extrakcie tepla:

  1. Zariadenia využívajúce teplo hlbokých podzemných vôd, horúce gejzíry atď.
  2. Systémy, ktoré obsahujú nemrznúcu nádrž inštalovanú v zemi v hĺbke 75 metrov. Ohrev z črepov zeme je zabezpečený prirodzeným zohrievaním nádrže pomocou nemrznúcej zmesi; v dôsledku toho prechádza chladičom cez výmenník tepla výsledné teplo a vracia sa do nádrže.
  3. Geotermálny obrys je položený na dne zásobníka, čo je prirodzený zásobník tepla. V tomto prípade musíte zvážiť, že nádrž môže úplne zamrznúť v zime.
Druhy geotermálnych tepelných čerpadiel

Vykurovanie domu s energiou zeme vyžaduje rozsiahlu inštaláciu systému, ale je to ekologický spôsob, ako získať takmer voľnú tepelnú energiu. Ak chcete vykurovať dom, budete potrebovať malé výdavky na elektrickú energiu potrebnú na prevádzku systému.

Princípy fungovania geotermálneho vykurovania

Vykurovanie vďaka energii zeme bolo úspešne použité v rôznych klimatických zónach: systémy sú schopné pracovať v južných a severných oblastiach.

Geotermálna inštalácia v priebehu prevádzky využíva takú fyzickú vlastnosť niektorých kvapalín, ako je schopnosť odparovania, čo vedie k ochladeniu povrchu. Tento jav je základom pre prevádzku chladiacich zariadení.

Princíp geotermálneho ohrevu je proces spätného chladenia. Takto fungujú klimatizačné zariadenia, ktoré môžu nielen vychladnúť, ale aj vykurovať vzduch v miestnosti.

Princíp činnosti tepelného čerpadla

Avšak klimatizačné jednotky majú obmedzenú dostupnosť - nemôžu fungovať pri teplotách pod -5 ° C. Geotermálny systém je schopný zabezpečiť vykurovanie doma bez ohľadu na teplotu vzduchu na povrchu. Je to spôsobené tým, že v prostredí, z ktorého prechádza tepelná energia, sú prirodzene udržiavané stabilné teplotné podmienky.

Zariadenie geotermálneho vykurovania zariadenia

Geotermia (veda o tepelnom stave Zeme) umožnila praktické využitie tepelnej energie, ktorú kôra prijíma z červenej horúcej magmy v strede planéty.

Špeciálne navrhnuté tepelné čerpadlo na domáce vykurovanie je inštalované na povrchu a výmenník tepla je namontovaný v zemi alebo v spodnej časti zásobníka. Teplá energia sa "čerpá" na povrch a umožňuje ohrievanie chladiacej kvapaliny vo vykurovacom okruhu domu alebo nebytového objektu.

Ako sa vykuruje?

Geotermálne vykurovanie súkromného domu je nákladovo efektívna možnosť. Ak použijete energiu zeme na vykurovanie vášho domu, potom pre každý kilowatt elektrickej energie potrebnej na prevádzku zariadenia existuje 4 až 6 kW užitočnej tepelnej energie prijatej z vnútorností planéty.

V porovnaní s prevádzkou klimatizačného zariadenia vidíme, že počas jeho prevádzky je potrebné vynaložiť viac ako 1 kW elektrickej energie na výrobu 1 kW tepelnej energie. Je to spôsobené nevyhnutnými stratami pri premene jednej energie na inú, atď.

Je veľmi výhodné vykurovať obytný dom kvôli tepelnej energii vnútra Zeme, ale doba návratnosti nákladov na zariadenie a inštaláciu bude nejaký čas trvať.

Použitie tepla zeme na vykurovanie domu nevyžaduje inštaláciu tradičného kotla na ohrev chladiacej kvapaliny.

V tomto prípade sa systém skladá z troch zložiek:

  • vykurovací okruh - geotermálny zdroj tepelnej energie;
  • vykurovací okruh vo vnútri domu - nízkoteplotný radiátor alebo podlaha;
  • čerpacia stanica - tepelné čerpadlo na čerpanie tepelnej energie zo vykurovacieho okruhu v zemi alebo pod vodou do vykurovacieho okruhu.

Geotermálny vykurovací systém možno použiť aj na vykurovanie skleníkov, pomocných budov, bazénovej vody, záhradných chodníkov atď.

Zariadenia na usporiadanie geotermálneho vykurovania

Geotermálne zariadenie pre systém hlbokého vykurovania umožňuje akumulovať tepelnú energiu extrahovanú z prostredia a preniesť ju do chladiacej kvapaliny vo vykurovacom okruhu.

Zoznam zariadení na vykurovanie teplom zeme zahŕňa:

  • Výparník. Zariadenie je umiestnené v hĺbke a slúži na absorpciu tepelnej energie v geotermálnych vodách alebo v pôde.
  • Kondenzátor. Umožňuje nastaviť teplotu nemrznúcej zmesi na požadovanú hodnotu pre fungovanie systému.
  • Tepelné čerpadlo. Mriežkuje nemrznúca zmes vo vykurovacom okruhu, riadi prevádzku geotermálnej inštalácie.
  • Tlmiaca nádrž - nádoba na zhromažďovanie vyhrievaných nemrznúcich zmesí. Umožňuje prenos tepelnej energie z vnútra zeme do chladiacej kvapaliny. Nádrž, cez ktorú prechádza chladiva, je vybavená výmenníkom tepla vo forme cievky. Na to, dávať teplo, vyhrievané nemrznúce pohyby.
Schéma zariadenia tepelného čerpadla

Inštalácia systému

Geotermálne vykurovanie vidieckeho domu v etape výstavby si vyžaduje značné investície do peňazí. Vysoké konečné náklady systému sú z veľkej časti spôsobené veľkým množstvom podkladov súvisiacich s inštaláciou vykurovacieho okruhu.

V priebehu času sa finančné náklady splácajú, pretože tepelná energia používaná počas vykurovacej sezóny sa odoberá z hlbín zeme s minimálnou spotrebou energie.

Montáž horizontálneho vykurovacieho systému s výmenníkom tepla

Na zabezpečenie vykurovania domu pomocou tepla zeme je potrebné inštalácia systému:

  • hlavná časť by mala byť umiestnená v podzemí alebo v spodnej časti nádrže;
  • v samotnom dome je inštalované len dostatočne kompaktné zariadenie a je položený radiátor alebo podlahový vykurovací okruh. Zariadenie umiestnené vo vnútri domu vám umožňuje nastaviť úroveň vykurovania chladiacej kvapaliny.
Ako funguje geotermálne zariadenie v dome

Pri projektovaní vykurovania v dôsledku tepla zeme je potrebné určiť možnosť montáže pracovného okruhu a typu kolektora.

Existujú dva typy kolektorov:

  1. Vertikálne - ponorené do zeme niekoľko desiatok metrov. Aby ste to urobili, v krátkej vzdialenosti od domu je potrebné vyvŕtať niekoľko vrtov. Obrys je ponorený do studní (najspoľahlivejšou možnosťou sú rúry z priečne spojeného polyetylénu).

Nevýhody: Veľké finančné náklady na vŕtanie do pôdy niekoľkých vrtov s hĺbkou 50 metrov.

Výhody: Podzemné umiestnenie potrubí v hĺbke, kde je teplota pôdy stabilná, poskytuje vysokú účinnosť systému. Vertikálny kolektor navyše zaberá malú plochu pozemku.

Nevýhody: Potreba používať veľkú plochu lokality (hlavná nevýhoda). Tento pozemok po položení obrysu nemožno použiť ako záhradu alebo zeleninovú záhradu, pretože systém pracuje s uvoľňovaním chladu pri preprave chladiva, kvôli ktorému korene rastlín zmrazia.

Výhody: lacnejšie zemné práce, ktoré môžete dokonca vykonávať samostatne.

Horizontálny a vertikálny typ kolektora

Geotermálna energia môže byť vyrobená položením vodorovného geotermálneho obrysu na dne nemraziaceho vodného telesa. Je však ťažké realizovať v praxi: nádrž môže byť umiestnená mimo súkromného územia a potom bude potrebné inštaláciu výmenníka tepla koordinovať. Vzdialenosť od ohrievaného zariadenia k nádrži nesmie byť väčšia ako 100 metrov.

Je to dôležité! Teplota okolitého kolektora by nemala klesnúť pod + 5 ° C. Pri kontakte s mraziacou krajinou by horná časť kolektora mala byť chránená tepelnou izoláciou, aby sa zabránilo strate tepelnej energie.

Výhody a nevýhody

Ohrev s energiou zeminy má niekoľko výhod:

  • Efektivitu. V porovnaní s nákladmi na elektrickú energiu pre tepelné čerpadlo systém umožňuje získať niekoľkokrát viac tepelnej energie.
  • Šetrnosť voči životnému prostrediu. Tento typ vykurovania je environmentálne neškodný, do ovzdušia nie sú žiadne emisie.
  • Bezpečnosť. Nie je potrebné používať žiadne palivo, chemikálie atď., Neexistuje nebezpečenstvo výbuchu alebo požiarnej techniky.
  • Minimálna potreba technickej podpory. Správne namontovaný systém je schopný pracovať bez akéhokoľvek zásahu najmenej 30 rokov.
  • Economy. Počas prevádzky nedochádza k žiadnym nákladom na opravu, čo vám umožní obnoviť inštaláciu vykurovania v priebehu 5-8 rokov.
  • Nie je potrebné ovládať systém.
  • Nízka hlučnosť pri prevádzke zariadenia.
  • Nevyčeriteľnosť zdroja tepelnej energie, nie je potrebné nakupovať a skladovať energiu.
Ekologické využitie tepelnej energie podložia

Nevýhody zahŕňajú:

  • spočiatku vysoké náklady na zariadenia;
  • potrebu vykonať komplexné vrtné práce na mieste pre inštaláciu vertikálneho obrysu alebo znehodnotenie krajiny príprave zákopov pre horizontálny výmenník tepla.

V miernom podnebí sa ukázalo, že geotermálne zariadenia sú účinné. V severných regiónoch je tento typ vykurovania vhodný pre malé domy (až do 200 m 2).

Po zistení, ako funguje systém a odkódovaných častí, môžete určiť možnosť jeho inštalácie na vašom vlastnom webe. Prevažne je vykurovanie z pôdy vybavené počas fázy výstavby domu - v tomto prípade je ľahšie vykonať zemné práce, pretože plánovanie lokality a vytvorenie krajinného dizajnu sú stále pred sebou.

Podzemné geotermálne vykurovanie domu s teplou zemou

Ako dostať teplo do domu od zeme

Ako funguje geotermálne vykurovanie doma, ako funguje

Ako funguje geotermálne vykurovanie

Geotermálne zariadenia na využitie tepla zeme

Montáž a inštalácia geotermálneho vykurovania

Je geotermálne vykurovanie efektívne na severe?

Gejzír vykurovanie súkromného domu

Ako vykurovať dom s geotermálnym čerpadlom

Výpočet výkonu a teploty podlahy s teplou vodou

Kalkulačka výkonu vykurovacieho kotla

Kalkulačka na výpočet počtu sekcií radiátorov

Kalkulačka na výpočet záznamu trubice podlahy s teplou vodou

Výpočet tepelných strát a výkon kotla

Výpočet nákladov na vykurovanie v závislosti od typu paliva

Kalkulačka pre objem expanznej nádoby

Kalkulačka pre výpočet vykurovacej energie PLEN a elektrického kotla

Náklady na vykurovanie kotla a tepelného čerpadla

Geotermálne vykurovanie vidieckeho domu

Vieme, že geotermia je teplo Zeme a termín "geotermálna" je často spojený so sopkami a gejzírmi. V Rusku sa geotermálna energia používa hlavne v priemyselnom meradle, napríklad existujú ďaleké východné elektrárne, ktoré pracujú na základe tepla na Zemi.

Mnohí veria, že geotermálne kúrenie domu s vlastnými rukami je niečo z oblasti fantázie. Nie? Ale to nie je absolútny prípad! S rozvojom moderných technológií sa stal dosť reálnym.

V tomto materiáli budeme hovoriť o princípoch fungovania alternatívneho vykurovania, jeho výhodách a nevýhodách v tradičnom spôsobe. Tiež sa dozviete, ako zariadiť výmenník tepla a ako inštalovať geotermálne kúrenie vlastnými rukami.

Niektoré historické fakty

Keď vypukla ropná kríza v 70. rokoch minulého storočia, na Západe vznikla horúčavá potreba alternatívnych zdrojov energie. Práve v tom čase sa začali vytvárať prvé geotermálne vykurovacie systémy.

Dnes sú rozšírené v Spojených štátoch, v Kanade av západoeurópskych štátoch.

Napríklad vo Švédsku sa aktívne využíva voda v Baltskom mori, ktorej teplota je + 4 stupne. V Nemecku je zavedenie geotermálnych vykurovacích systémov dokonca sponzorované na štátnej úrovni.

Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya a ďalšie geotermálne elektrárne pôsobia v Rusku. Existuje však veľmi málo faktov o využití energie Zeme v našom súkromnom sektore.

Skutočné výhody a nevýhody

Ak je v Rusku geotermálne vykurovanie v súkromnom sektore relatívne malé, znamená to, že táto myšlienka nestojí za to, že by jej náklady na realizáciu? Možno by sa táto otázka nemala riešiť? Ukázalo sa, že to nie je.

Použitie geotermálneho systému vykurovania pre domácnosť je nákladovo efektívne riešenie. A existuje niekoľko dôvodov. Medzi ne patrí rýchla inštalácia zariadenia, ktoré môže pracovať dlho bez akýchkoľvek prerušení.

Ak používate v systéme vykurovania nie vodu, ale vysoko kvalitnú nemrznúcu kvapalinu, nezmrazí a jej opotrebenie bude minimálne.

Uvádzame ďalšie výhody tohto typu vykurovania.

  • Spôsob spaľovania paliva je vylúčený. Vytvárame absolútne protipožiarny systém, ktorý v priebehu jeho prevádzky nebude schopný spôsobiť škody na bývaní. Navyše sú vylúčené viaceré ďalšie otázky súvisiace s prítomnosťou paliva: teraz nie je potrebné hľadať miesto na jej uloženie, ktoré by sa malo zaoberať obstarávaním alebo dodaním.
  • Akustický komfort. Tepelné čerpadlo beží takmer ticho.
  • Významné ekonomické výhody. Počas prevádzky systému sa nevyžadujú žiadne ďalšie investície. Ročné vykurovanie zabezpečujú prírodné sily, ktoré nekupujeme. Samozrejme, pri prevádzke tepelného čerpadla je elektrická energia vyčerpaná, ale súčasne objem vyprodukovanej energie výrazne prevyšuje veľkosť spotreby.
  • Ekologický faktor. Geotermálne vykurovanie súkromného vidieckeho domu je ekologické riešenie. Neprítomnosť spaľovacieho procesu eliminuje uvoľňovanie spaľovacích produktov do atmosféry. Ak si to mnohí uvedomia a takéto vykurovacie systémy sa dostanú náležitým všadeprítomným rozdelením, negatívny vplyv ľudí na prírodu sa mnohokrát zníži.
  • Kompaktný systém. Nemusíte vo svojom dome organizovať samostatnú kotolňu. Všetko, čo bude potrebné, je tepelné čerpadlo, ktoré môže byť umiestnené napríklad v suteréne. Najväčší objemový obrys systému bude umiestnený v podzemí alebo pod vodou, nebudete ho vidieť na povrchu svojho webu.
  • Univerzálnosť. Systém môže pracovať ako na vykurovanie v chladnej sezóne, tak aj na chladenie v letnom období. To znamená, že nahradí vás nielen ohrievač, ale aj klimatizačný prístroj.

Výber geotermálneho vykurovacieho systému je ekonomicky prospešný napriek skutočnosti, že bude musieť minúť peniaze na nákup a inštaláciu zariadenia.

Mimochodom, ako nevýhoda systému, náklady, ktoré budú potrebné na uvedenie systému do prevádzky a pripravenosť na prevádzku, budú potrebné. Bude potrebné kúpiť samotné čerpadlo a niektoré materiály, aby ste vykonali prácu na inštalácii externého kolektora a vnútorného okruhu.

Tieto náklady sa však splácajú iba za prvých pár rokov prevádzky. Následné použitie kolektora položeného v zemi alebo ponoreného do vody šetrí značné zdroje. Okrem toho samotný proces inštalácie nie je taký komplikovaný, že pozýva odborníkov tretích strán na ich vykonanie. Ak nechcete vŕtať, potom všetko ostatné môže byť vykonané nezávisle.

Ako urobiť vykurovanie pôdy v súkromnom dome

Väčšina z nás si uvedomuje, že používanie uhlia, plynu a dreva ako paliva nie je bez nákladov pre životné prostredie. Zavedenie alternatívnych zdrojov energie však brzdia ich vysoké náklady a efektívnosť, ktoré sú stále nižšie ako tradičné. Ale v poslednej dobe výrobcovia stále viac začali venovať pozornosť takýmto výrobkom, a preto dúfame, že čoskoro budú ľahšie inštalovať a lacnejšie.

Dnes zvažujeme geotermálne vykurovanie, ktoré je možné inštalovať do súkromného domu s vlastnými rukami. Dozviete sa o princípe jeho práce, typov, vlastností a sebaplánovania.

Ako sa ohrieva teplo krajiny dedinského domu

Stojí za to povedať, že v európskych krajinách a USA sa kúrenie zo zeme postupne stáva hlavným zdrojom vykurovania doma, ale zatiaľ sú takéto systémy len alternatívou k tradičnejším.

Vzhľad a distribúcia

Energia zeme na vykurovanie sa začala šíriť v Spojených štátoch bližšie ku koncu 80. rokov minulého storočia v mestách, ktoré boli v závažnej kríze. Systém sa okamžite začal zaujímať o bohatých ľudí, ktorým poskytol príležitosť ušetriť na vykurovanie bytov. Potom sa to stalo lacnejším a najchudobnejšia trieda ho začala uplatňovať.

Po určitom čase sa teplo zeme na vykurovanie stalo výsadou väčšiny majiteľov súkromných domov. V Európe sa každý rok zvyšuje počet domácností využívajúcich teplo domu s teplom zeme.

Tento trend geotermálneho vykurovania je celkom zrozumiteľný. Použitie tepla zeme na vykurovanie môže výrazne ušetriť rodinný rozpočet, je to bezpečné a úsporné.

Prevádzka geotermálneho vykurovania

Jeho princíp prevádzky možno porovnať s konvenčnou chladničkou, práve naopak. Zem zohráva teplo neustále, takže je možné s ním ohrievať objekty, ktoré sa nachádzajú na jej povrchu.

Význam tejto metódy spočíva v tom, že sa vnútri planéty zahrieva horúca magma a na jej povrchu nedovoľuje zmrazenie. Výsledná tepelná energia sa využíva geotermálnym vykurovacím systémom založeným na špeciálnom tepelnom čerpadle.

Získanie tepla z tepla zeme môže byť spôsobené tepelným čerpadlom

Nastane nasledujúci proces:

  1. Tepelné čerpadlo je namontované na povrchu.
  2. Otvor je vŕtaný do zeme, do ktorej je výmenník tepla spustený.
  3. Podzemná voda prechádzajúca čerpadlom sa ohrieva a potom sa používa na domáce a priemyselné účely.

Pomocou tepelného čerpadla je možné konvertovať 1 kW elektrickej energie na 4-6 kW tepelnej energie

Hlavnou výhodou systému je pomer elektrickej energie a prijímaného výkonu - 1 až 4 až 6 kW. Napríklad pri používaní konvenčného klimatizačného zariadenia ide 1 na 1. Preto sa inštalácia bude môcť sama platiť za seba.

Špeciálne funkcie

Nezávislé vykurovanie domu zo zeme má určité ťažkosti, ktoré popisujeme nižšie:

  1. Začínajú výrobou bane.
    Vypočíta sa osobitne pre každý špecifický prípad, pričom sa zohľadňuje:
    • podnebie v tejto oblasti;
    • typ pôdy;
    • charakteristická pre štruktúru zemskej kôry v regióne;
    • vykurovacej plochy.

Na fotografii - základ geotermálneho vykurovania doma je hlboká studňa a tepelné čerpadlo.

Typicky sa hĺbka pohybuje od 25 do 100 m.

  1. V ďalšom štádiu sa potrubia spúšťajú do valca, ktorý by mal absorbovať teplo z hĺbky a napájať ho do čerpadla, čo zvyšuje teplotu chladiacej kvapaliny v ohrevnom systéme.

Tip: je lepšie pracovať s asistentom, pretože potrubia sú často dosť veľké.

V lete môže byť kúrenie s energiou zeme začaté ako klimatizácia. Pre ktoré je aktivovaný spätný mechanizmus. Počas prevádzky začne tepelný výmenník vychádzať z chladiacej energie.

Pre ekologický a efektívny systém existujú tri hlavné možnosti:

Druhy geotermálneho vykurovania

Výhody geotermálneho vykurovania

Teraz zistíme, aké výhody majú takéto systémy a či budú schopní uspokojiť naše požiadavky:

  1. Tepelná energia sa uvoľňuje viacnásobne ako spotreba energie pri prevádzke čerpadla.
  2. Neexistujú žiadne škodlivé emisie, takže vykurovanie vidieckeho domu zo zeme je ekologickým spôsobom.
  3. Systém potrebuje iba elektrickú energiu. Používanie chemikálií a paliva sa nevyžaduje.
  4. Počas prevádzky nie je nebezpečenstvo výbuchu alebo požiaru.
  5. Správna inštalácia vykurovacieho systému zaručuje prevádzku bez technickej podpory približne 30 rokov.

Ako samostatne používať teplo zeme na ohrev domu

Nezávislá inštalácia geotermálneho vykurovania

Musí sa okamžite povedať, že vykurovanie domu energiou zeme bude vyžadovať jednorazovú veľkú investíciu finančných prostriedkov. Leví podiel, ktorý sa dostane do usporiadania bane.

Tip: Najdrahšou časťou tepelného čerpadla je kompresor. Ak nechcete problémy, nekupujte ho v čínskej továrni.
Lepšie je použiť Danfoss alebo Copeland (najlepšie nie z Číny).

Odporúčame tiež použiť podlahové vykurovanie namiesto radiátorov. Takže môžete časom znižovať návratnosť zariadení. Je potrebné brať do úvahy ročný nárast sadzieb pre tradičné zdroje energie, súčasne sa domáci geotermálny vykurovací systém vyhnú cenovým skokom.

Vo vnútri domu nič nenapomína, že používate vykurovanie. Hlavná časť schémy - studňa a výmenník tepla budú skryté v podzemí. Je potrebné prideliť iba malé miesto pre zariadenie, napríklad v suteréne, ktoré generuje tepelnú energiu.

Návrh tepelného čerpadla

Prístroj umožňuje nastaviť teplotu a dodávku tepla. Pokyny pre inštaláciu vykurovacieho systému v dome sa nelíšia od tradičnej metódy, takže v ňom nie sú žiadne špeciálne funkcie.

záver

Použitie tepelných čerpadiel umožňuje zbaviť sa tradičných druhov paliva, ktoré každoročne stúpa, hoci počiatočné náklady budú dosť veľké. Inštalácia geotermálneho vykurovania je celkom možné vykonávať nezávisle, len pri inštalácii potrubia do hriadeľa, je vhodné zaraďovať asistenta.

Náprava projektu závisí od izolácie puzdra, ako aj od spôsobu vykurovania - radiátora alebo podlahového vykurovania. Video v článku poskytne príležitosť nájsť ďalšie informácie o vyššie uvedenej téme.

Teplo zo zeme pre domáce vykurovanie

Je vykurovanie domu efektívne teplom a energiou zeme: analýza a poradenstvo o usporiadaní

Geotermálne vykurovanie je jedným z najsľubnejších z celkového počtu alternatívnych zdrojov energie. Na rozdiel od heliosystémov prakticky nezávisí od sezóny. Ale je vykurovanie domu výhodné z dôvodu tepla a energie zeme?

Geotermálne vykurovanie doma

Schéma geotermálneho vykurovania

Najprv musíte pochopiť princípy získania tepelnej energie. Sú založené na zvýšení teploty, keď ide hlboko do zeme. Na prvý pohľad mierne zvýšenie miery ohrevu. Ale vďaka vzniku nových technológií sa domáce vykurovanie v dôsledku tepla zeme stalo realitou.

Hlavnou podmienkou pre organizáciu geotermálneho ohrevu je teplota nie nižšia ako 6 ° С. To je typické pre stredné a hlboké vrstvy pôdy a vodných telies. Tie sú viac závislé na ukazovateli vonkajšej teploty, preto sa zriedka používajú. Ako môžete prakticky zabezpečiť domáce vykurovanie energiou zeme?

Aby ste to dosiahli, musíte vytvoriť 3 obvody naplnené kvapalinami s rôznymi technickými vlastnosťami:

  • Outdoor. Častejšie cirkuluje nemrznúca zmes. Ohrieva sa na teplotu nie nižšiu ako 6 ° C kvôli energii zeme;
  • Tepelné čerpadlo. Bez nej je vykurovanie energiou Zeme nemožné. Nosič tepla z vonkajšieho okruhu prenáša svoju energiu do chladiva pomocou výmenníka tepla. Teplota odparovania je nižšia ako 6 ° C. Potom vstúpi do kompresora, kde po stlačení stúpa teplota na 70 ° C;
  • Vnútorný obrys. V podobnom spôsobe sa teplo prenáša zo stlačeného chladiva na vodu v prekonávanom systéme. Preto sa vykuruje z útrob zeme s minimálnymi nákladmi.

Napriek jasným výhodám môžu byť takéto systémy zriedka nájdené. To súvisí s vysokými nákladmi na nákup zariadení a organizáciou vonkajšieho obrysu príjmu tepla.

Najlepšie je zveriť výpočet vykurovania z tepla zeme na profesionálov. Od správnosti výpočtov bude závisieť od účinnosti celého systému.

Princíp činnosti tepelného čerpadla

Návrh tepelného čerpadla

"Srdcom" geotermálneho vykurovania je tepelné čerpadlo. Skladá sa z niekoľkých komponentov, ktorých práca priamo ovplyvňuje účinnosť celého systému. Preto pred plánovaním vykurovania súkromného domu zo zeme - musíte zistiť hlavné charakteristiky tejto stránky.

Keďže toto zariadenie patrí do kategórie komplexných zariadení, odporúčame zakúpiť len továrenské modely. Konštrukcia tepelného čerpadla zahŕňa nasledujúce komponenty:

  • Výparník. V tejto jednotke sa energia prenáša z vonkajšieho okruhu;
  • Kompresor. Potrebné na vytvorenie vysokého tlaku v prostredí chladiva;
  • Kapilárnej. Slúži na zníženie vnútorného tlaku v okruhu chladiva;
  • Riadiaci systém. Používa sa na reguláciu vykurovania súkromného domu zo zeme - teplotný režim prevádzky, rýchlosť prechodu tepelných nosičov atď.

Hlavným problémom pri nezávislej výrobe tepelného čerpadla je zníženie tepelných strát a normalizácia prevádzky vnútorného okruhu s chladivom. Výrobné modely sú nastavené vo výrobnom štádiu a dizajn umožňuje nastaviť ich parametre.

Ako správne vypočítať parametre čerpadla tak, aby teplo zeme na vykurovanie domu zabezpečilo normálnu teplotu? Na to potrebujete poznať tepelný výkon čerpadla. Pre približný výpočet môžete použiť nasledujúci vzorec:

Ak je t1-t2 teplotný rozdiel na vstupe a vratnom potrubí, ° C, V je vypočítaný objem prietoku chladiacej kvapaliny, m³ / h, Q je menovitý výkon tepelného čerpadla W.

Táto technika sa nevzťahuje na komplexné systémy, pretože obsahujú mnoho ďalších faktorov. Najmä - tepelné straty na diaľnici. Platí to najmä pre tie oblasti, kde ide čo najbližšie k povrchu. Aby sa minimalizovali tepelné straty, tepelné rúry v zemi by mali byť izolované.

Pretože prevádzka tepelného čerpadla závisí od elektrickej energie, odporúča sa nainštalovať núdzový napájací zdroj.

Možnosti usporiadania geotermálneho vykurovania

Spôsoby usporiadania vonkajšieho obrysu

Aby ste využili energiu zeme na vykurovanie domu čo najviac - musíte vybrať správny vonkajší obvod. V skutočnosti môže byť zdrojom tepelnej energie akékoľvek prostredie - podzemné, voda alebo vzduch. Je však dôležité zohľadniť sezónne zmeny v poveternostných podmienkach, ako bolo uvedené vyššie.

V súčasnosti existujú dva typy systémov, ktoré sa účinne využívajú na vykurovanie domu kvôli horúčave zeme - horizontálne a vertikálne. Kľúčovým faktorom voľby je pozemok. Na to závisí od usporiadania potrubí pre vykurovanie domu s energiou zeme.

Okrem toho berie do úvahy tieto faktory:

  • Zloženie pôdy. V kamenitých a hlbinách je ťažké vyrobiť vertikálne kmeňové laná pre kladenie diaľnic;
  • Úroveň zmrazovania pôdy. Určí optimálnu hĺbku potrubia;
  • Umiestnenie podzemných vôd. Čím vyššie sú, tým lepšie na geotermálne vykurovanie. V tomto prípade sa teplota zvýši s hĺbkou, čo je optimálny stav pre vykurovanie vďaka energii zeme.

Tiež je potrebné vedieť o možnosti spätného prenosu energie v lete. Potom vykurovanie súkromného domu zo zeme nefunguje a prebytok tepla prechádza z domu do pôdy. Všetky chladiace systémy pracujú na tom istom princípe. Ale kvôli tomu musíte nainštalovať ďalšie vybavenie.

Nie je možné plánovať inštaláciu vonkajšieho okruhu vo vzdialenosti od domu. Tým sa zvýši tepelné straty pri vykurovaní z črevných plôch.

Horizontálna schéma geotermálneho vykurovania

Horizontálne usporiadanie vonkajších potrubí

Najbežnejší spôsob inštalácie vonkajších diaľnic. Je to vhodné pre ľahkú inštaláciu a možnosť relatívne rýchlej výmeny chybných častí potrubia.

Pre inštaláciu podľa tejto schémy sa používa kolektorový systém. K tomu dochádza niekoľko okruhov, ktoré sa nachádzajú v minimálnej vzdialenosti 0,3 m od seba. Sú pripojené cez zberač, ktorý dodáva chladiace médium ďalej k tepelnému čerpadlu. Tým sa zabezpečí maximálny tok energie na vykurovanie z tepla zeme.

Ale musíte brať do úvahy niekoľko dôležitých nuans:

  • Veľká plocha pozemku. Pri dome s rozlohou približne 150 m² by mala byť aspoň 300 m²;
  • Potrubia sú povinné vytiahnuté do hĺbky pod úrovňou zmrazovania pôdy.
  • S možným pohybom pôdy počas jarnej záplavy sa zvyšuje pravdepodobnosť vysídlenia diaľnic.

Rozhodujúcou výhodou vykurovania z horúca zeme horizontálneho typu je možnosť samostatného usporiadania. Vo väčšine prípadov to nevyžaduje zapojenie špeciálneho zariadenia.

Pre maximálny prenos tepla musíte použiť rúry s vysokou tepelnou vodivosťou - tenkostenné polyméry. Ale zároveň je potrebné zvážiť spôsoby izolácie vykurovacích potrubí v zemi.

Vertikálna schéma geotermálneho vykurovania

Vertikálny geotermálny systém

Ide o pracovne náročnejší spôsob organizovania vykurovania súkromného domu zo zeme. Potrubia sú usporiadané vertikálne v špeciálnych studniach. Je dôležité vedieť, že takáto schéma je oveľa účinnejšia ako vertikálna.

Jeho hlavnou výhodou je zvýšenie stupňa ohrevu vody vo vonkajšom okruhu. tj čím hlbšie sa nachádzajú rúry - tým väčšie množstvo tepla zo zeme na vykurovanie domu vstúpi do systému. Ďalším faktorom je malá pôda. V niektorých prípadoch sa usporiadanie vonkajšieho obrysu geotermálneho vykurovania uskutočňuje ešte pred výstavbou domu v bezprostrednej blízkosti nadácie.

Aké ťažkosti sa môžu vyskytnúť pri získavaní energie zeme na vykurovanie domu podľa tejto schémy?

  • Kvantitatívne k kvalitatívnemu. Pri vertikálnych polohách je dĺžka diaľnic výrazne vyššia. Je kompenzovaná vyššou teplotou pôdy. Preto je potrebné urobiť vrty s hĺbkou až 50 m. Ktorá je namáhavá práca;
  • Zloženie pôdy. Pre skalnatú zem je potrebné použiť špeciálne vŕtačky. V hliníku, aby sa zabránilo pádu studne, je ochranný plášť zostavený z vystuženého betónu alebo hrubostenného plastu;
  • V prípade poruchy alebo straty tesnosti sa proces opravy stáva komplikovanejším. V tomto prípade môže dôjsť k dlhodobému zlyhaniu ohrevu domu pre tepelnú energiu zeme.

Napriek vysokým primárnym nákladom a zložitosti inštalácie je vertikálne usporiadanie diaľnic optimálne. Odborníci odporúčajú používať len takú schému inštalácie.

Pre cirkuláciu chladiacej kvapaliny vo vonkajšom okruhu vo vertikálnom systéme sú potrebné silné obehové čerpadlá.

Geotermálna vykurovacia organizácia

Inštalácia horizontálneho obrysu geotermálneho vykurovania

Spotrebitelia majú naďalej hlavnú otázku - je možné použiť ako hlavnú vykurovanie vidiecky dom so zemskou energiou? Je to možné, ale len profesionálnym prístupom vo všetkých fázach - od výpočtu až po ukončenie inštalácie a overovania systému.

Najprv musíte vybrať správne tepelné čerpadlo. Vzhľadom na ich vysoké náklady - musíte najprv vykonať všetky predbežné výpočty jeho charakteristík. Iba v tomto prípade bude mať vykurovanie kvôli tepelnej energii zeme maximálny indikátor účinnosti. Spomedzi spoľahlivých výrobcov možno rozoznať spoločnosti Buderus, Vaillant a Veissman. Priemerná cena tepelného čerpadla na vykurovanie z hlinených črepov je približne 360 ​​tisíc rubľov s nominálnym výkonom 6 kW. Viac produktívnych modelov môže stáť viac ako 1 milión rubľov.

Okrem nákladov musíte venovať pozornosť materiálovým výrobným potrubím. Aby sa minimalizovali tepelné straty pri vykurovaní z tepelnej energie zeme, odporúča sa použiť nasledovné:

  • Zosieťovaný polyetylén. Rozlišuje sa v nízkych nákladoch - je to optimálne pre horizontálne schémy;
  • Trubica z nehrdzavejúcej ocele. Používa sa na vykurovanie pomocou tepelnej energie zeme s vertikálnym usporiadaním vonkajšieho obrysu. Výhodne sa líši od zosieťovaného polyetylénu vysokou tepelnou vodivosťou a mechanickou pevnosťou. Nevýhodou sú vysoké náklady.

Pre optimalizáciu sa odporúča inštalovať externé a interné snímače teploty, ako aj akumulátor tepla. Tým sa minimalizujú náklady na vykurovanie súkromného domu pre energiu zeme.

Pri zohľadnení všetkých týchto faktorov sa vo väčšine prípadov geotermálne vykurovanie z energie zeme stanovuje ako dodatočné. V priebehu času sa zvýšia náklady na komponenty a účinnosť tepelných čerpadiel - a až potom sa tieto systémy môžu považovať za dôležité.

Príklad inštalácie geotermálneho vykurovania v súkromnom dome môžete nájsť pri sledovaní videa:

Ako urobiť geotermálne vykurovanie domu vlastnými rukami

Postupná metóda geotermálneho vykurovania doma využíva princíp činnosti, ktorý spočíva v aplikácii tepla zeme na ohrev miestnosti. Pretože tradičné palivá patria k vyčerpateľným prírodným zdrojom, je potrebné sa vopred obávať prechodu na najnovšie nevyčerpateľné zdroje energie.

Vedúci pracovníci vo výrobe a prevádzkovaní systémov geotermálneho vykurovania domácností sú krajiny Škandinávie. Túto verziu inštalácií popularizujú a ponúkajú ich regiónom, ktoré majú široký potenciál na ich používanie.

Aplikácia zariadenia

Nesprávne sa predpokladá, že kúrenie zo zeme sa môže použiť iba tam, kde sú zdroje teplej vody, teplé gejzíry a iné prírodné zdroje podzemného vykurovania. Najnovšie technológie umožňujú úspešne využívať geotermálne vykurovanie doma av miernych zemepisných šírkach.

Dnes v našej krajine tento druh vykurovania stále súvisí s alternatívnymi spôsobmi získavania tepla. Vo väčšine prípadov je však takmer ideálny pre domáce alebo vidiecke domy. Inštalované geotermálne domáce vykurovanie vlastnými rukami môže pracovať v dvoch režimoch:

  • vykurovanie v zime;
  • chladenie počas horúceho počasia.

Tým sa vytvorí najpriaznivejšia atmosféra v miestnosti.

VIDEO: Ako funguje geotermálne vykurovanie

Prevádzka systému

Dom musí inštalovať tepelné čerpadlo. Vyberie energiu z pôdy alebo podzemnej vody, čím ju dodá cirkulujúcemu chladiacemu médiu v dome. Tento princíp práce odhalil v 19. storočí francúzsky fyzik Sadi Carnot.

Základnými prvkami základného uzla sú:

  • kompresor;
  • výparníka;
  • kondenzátor;
  • škrtiacej klapky.

Kompresor sa zapája do "kompresie" tepla a presúva ho do spotrebičov. Samotné zariadenie potrebuje externé napájanie.

Prevádzka tepelného čerpadla sa vykonáva podľa nasledovného algoritmu:

  1. Zberač tepla by mal obsahovať vnútornú kvapalinu, ktorá má nízky bod mrazu. Často pri výrobe geotermálneho ohrevu s vlastnými rukami vo vnútri nalejte vodu s vysokým obsahom solí, alkohol zriedený vodou, glykolové zmesi.
  2. V module výparníka sa teplo odovzdáva chladiacemu médiu s nízkym bodom varu, v ktorom sa varí a prechádza do stavu pary.
  3. Kompresor inštalovaný v obvode prispieva k zvýšeniu tlaku pary, čo vedie k zvýšeniu teploty látky na 78-80 ° C.
  4. Vstup do kondenzátora - chladivo vstupuje do kvapalnej fázy, súčasne sa do vykurovacieho okruhu uvoľní energia.
  5. Vracanie vytvorenej kvapaliny do kompresora sa uskutočňuje cez škrtiaci ventil.

Keďže tepelné čerpadlo pre domáce vykurovanie pracuje na princípe chladničky, často sa nazýva "chladnička v opačnom smere". V mnohých prípadoch sa na inštaláciu podlahového vykurovania používa energia zo zeme.

Správne vykonané výpočty a dobre vykonaná inštalácia výmenníka tepla dokážu zabezpečiť návratnosť z kilowattu spotrebovaného čerpadlom na päťnásobný nárast výstupného výkonu.

VIDEO: Ako funguje geotermálne tepelné čerpadlo

Inštalácia výmenníka tepla

Súčasné typy inštalácie sú takéto možnosti:

  • vertikálne, keď potrebujete vyvŕtať niekoľko vrtov;
  • horizontálne, kde sú vykopané priekopy pod hĺbkou mrazenia;
  • pod vodou, keď sa pokladanie uskutočňuje na dne najbližšej nádrže.

Dobré vŕtanie

Pre efektívne využitie tepelnej energie zeme, ak je priestor v blízkosti budovy malý, je potrebné vyvŕtať hlboké studne. V hlbinách zeme na niekoľkých metroch zostáva stabilná pozitívna teplota. Použitie takýchto geotermálnych vrtov poskytuje teplo do okruhu výmenníka tepla. Toto teplo sa ďalej prenáša do druhého vnútorného obvodu umiestneného v miestnosti.

Čoraz viac vŕtanie niekoľkých jamiek stojí ešte nižšie ako položenie na dne zásobníka. Z tohto dôvodu sa proces stáva dostupným pre viac ľudí.

Proces sa vykonáva malým vrtným zariadením a malým množstvom pomocných zariadení. Takmer neovplyvňuje okolie. Výstavba studne je povolená aj vo vode, ale nemala by byť menšia ako 2-3 metre od obytnej štruktúry.

Maximálna použitá hĺbka dosahuje až 200 m, ale často sa zdá efektívnosť z úrovne 50 m. V ďalšej etape je studňa postavená. Do dutiny je umiestnená plastová rúrka s priemerom 40 mm. Prechádza sa z jednej až štyroch slučiek kolektora.

Dutina medzi pôdou a vonkajšou stenou rúry musí byť naplnená tepelne vodivým materiálom. Vykurovacie potrubie je pripojené k tepelnému čerpadlu.

Vodná energia

Táto nákladová opcia je najrozumnejšia, pretože nevyžaduje prípravu zákopov, jamy a iných pozemných úprav. Ale to nie je k dispozícii pre každého, kto je k dispozícii - minimálne množstvo vody, ktoré je dostatočné na vykurovanie domu je 100 m2. musí byť najmenej 200 metrov kubických a nesmie sa nachádzať viac ako 100 metrov od domu.

Vo vodných potrubiach položených pozdĺž dna, aby sa zabránilo zmrznutiu na vrchole mrazu.

Vykonávanie výpočtov

Pre výpočet systému je potrebné zvážiť základné parametre:

  • v hĺbke viac ako 15-20 m v strednom Rusku sa teplota udržiava na + 8- + 10 0 С;
  • pre vertikálne konštrukcie je zvyčajne výpočty výslednej hodnoty výkonu 50 W na 1 m výšky a presnejšie hodnoty závisia od obsahu vlhkosti v hornine, prítomnosti podzemných vôd atď.
  • suchá skala dáva 20-25 W / m;
  • vlhká hlina alebo pieskovec 45-55 W / m;
  • masívne žulové kamene poskytnú až 85 W / m;
  • prítomnosť podzemnej vody dáva až 110 W / m.

Použitie tepelného čerpadla

Trvanlivosť systému závisí od charakteristík a podmienok, v ktorých tepelné čerpadlo funguje. V geotermálnych zariadeniach je schopný pracovať približne 1 800 hodín ročne. Je to priemer pre zemepisné šírky bez tepelných podpovrchových zdrojov.

Princíp činnosti tepelného čerpadla

Princíp fungovania systému tepelného vykurovania je rovnaký a v žiadnom prípade nie je prepojený s krajinou pôvodu alebo so značkou. Geotermálne čerpadlá sa môžu líšiť v konštrukcii, veľkosti, vzhľade, ale koeficient výroby tepla bude vždy rovnaký pre čerpadlá od rôznych spoločností a rôznych krajín. Je to spôsobené zvláštnosťou spracovania prírodnej energie do tepla.

Nie je možné dovoliť príliš veľký výkon čerpadla, pretože tento proces môže viesť k výraznému zníženiu teploty pôdy okolo studne a niekedy prichádza k zmrazeniu.

Dôsledky takýchto nesprávnych výpočtov v konečnom dôsledku vedú k katastrofálnym následkom - zem sa nerovnomerne dotýka, na niektorých miestach ide veľmi hlboko, v dôsledku čoho sú poškodené ochranné plastové rúrky. Ak sa dom nachádza v blízkosti, môže dôjsť k deformácii základov alebo stien v dôsledku geologických zmien.

Pravidelne je potrebné prijať opatrenia na "regeneráciu" pôdy, pre ktorú je dodávaná dodatočná tepelná energia do výmenníka tepla. Toto môže byť energia solárneho kolektora alebo vykurovanie sondy pri použití tepelného čerpadla v chladiacom režime priestorov.

Na záver treba poznamenať, že geotermálna inštalácia zatiaľ nie je k dispozícii všetkým. V niektorých prípadoch môže doba návratnosti trvať dlhšie ako 10 rokov, ale nakoniec sú to práve také metódy vykurovania domu, ktoré sa v blízkej budúcnosti stanú nielen alternatívou, ale jedinou možnou možnosťou.

VIDEO: Geothermal tepelné čerpadlá

Ako urobiť vykurovanie pôdy v súkromnom dome

Väčšina z nás si uvedomuje, že používanie uhlia, plynu a dreva ako paliva nie je bez nákladov pre životné prostredie. Zavedenie alternatívnych zdrojov energie však brzdia ich vysoké náklady a efektívnosť, ktoré sú stále nižšie ako tradičné. Ale v poslednej dobe výrobcovia stále viac začali venovať pozornosť takýmto výrobkom, a preto dúfame, že čoskoro budú ľahšie inštalovať a lacnejšie.

Dnes zvažujeme geotermálne vykurovanie, ktoré je možné inštalovať do súkromného domu s vlastnými rukami. Dozviete sa o princípe jeho práce, typov, vlastností a sebaplánovania.

Ako sa ohrieva teplo krajiny dedinského domu

Stojí za to povedať, že v európskych krajinách a USA sa kúrenie zo zeme postupne stáva hlavným zdrojom vykurovania doma, ale zatiaľ sú takéto systémy len alternatívou k tradičnejším.

Vzhľad a distribúcia

Energia zeme na vykurovanie sa začala šíriť v Spojených štátoch bližšie ku koncu 80. rokov minulého storočia v mestách, ktoré boli v závažnej kríze. Systém sa okamžite začal zaujímať o bohatých ľudí, ktorým poskytol príležitosť ušetriť na vykurovanie bytov. Potom sa to stalo lacnejším a najchudobnejšia trieda ho začala uplatňovať.

Po určitom čase sa teplo zeme na vykurovanie stalo výsadou väčšiny majiteľov súkromných domov. V Európe sa každý rok zvyšuje počet domácností využívajúcich teplo domu s teplom zeme.

Tento trend geotermálneho vykurovania je celkom zrozumiteľný. Použitie tepla zeme na vykurovanie môže výrazne ušetriť rodinný rozpočet, je to bezpečné a úsporné.

Prevádzka geotermálneho vykurovania

Jeho princíp prevádzky možno porovnať s konvenčnou chladničkou, práve naopak. Zem zohráva teplo neustále, takže je možné s ním ohrievať objekty, ktoré sa nachádzajú na jej povrchu.

Význam tejto metódy spočíva v tom, že sa vnútri planéty zahrieva horúca magma a na jej povrchu nedovoľuje zmrazenie. Výsledná tepelná energia sa využíva geotermálnym vykurovacím systémom založeným na špeciálnom tepelnom čerpadle.

Získanie tepla z tepla zeme môže byť spôsobené tepelným čerpadlom

Nastane nasledujúci proces:

  1. Tepelné čerpadlo je namontované na povrchu.
  2. Otvor je vŕtaný do zeme, do ktorej je výmenník tepla spustený.
  3. Podzemná voda prechádzajúca čerpadlom sa ohrieva a potom sa používa na domáce a priemyselné účely.

Pomocou tepelného čerpadla je možné konvertovať 1 kW elektrickej energie na 4-6 kW tepelnej energie

Hlavnou výhodou systému je pomer elektrickej energie a prijímaného výkonu - 1 až 4 až 6 kW. Napríklad pri používaní konvenčného klimatizačného zariadenia ide 1 na 1. Preto sa inštalácia bude môcť sama platiť za seba.

Špeciálne funkcie

Nezávislé vykurovanie domu zo zeme má určité ťažkosti, ktoré popisujeme nižšie:

  1. Začínajú výrobou bane.
    Vypočíta sa osobitne pre každý špecifický prípad, pričom sa zohľadňuje:
    • podnebie v tejto oblasti;
    • typ pôdy;
    • charakteristická pre štruktúru zemskej kôry v regióne;
    • vykurovacej plochy.

Na fotografii - základ geotermálneho vykurovania doma je hlboká studňa a tepelné čerpadlo.

Typicky sa hĺbka pohybuje od 25 do 100 m.

  1. V ďalšom štádiu sa potrubia spúšťajú do valca, ktorý by mal absorbovať teplo z hĺbky a napájať ho do čerpadla, čo zvyšuje teplotu chladiacej kvapaliny v ohrevnom systéme.

Tip: je lepšie pracovať s asistentom, pretože potrubia sú často dosť veľké.

V lete môže byť kúrenie s energiou zeme začaté ako klimatizácia. Pre ktoré je aktivovaný spätný mechanizmus. Počas prevádzky začne tepelný výmenník vychádzať z chladiacej energie.

Pre ekologický a efektívny systém existujú tri hlavné možnosti:

V tomto prípade sa tepelná energia podzemnej vody umiestnená vo veľkej hĺbke používa na ohrev budovy. Má dostatočne veľkú teplotu, takže tepelné čerpadlo zvyšuje a ohrieva. Potom je voda cez výmenník tepla hlavnou časťou dostupnej energie.

Metóda si vyžaduje dodatočné náklady. V hĺbke 75 m a pod nádržou s nemrznúcou kvapkou, ktorej cena je pomerne vysoká. Keď je ohrievaný, jeho tepelné čerpadlo sa zdvihne do výmenníka tepla. Po vracaní tepla sa nemrznúca zmes znovu dostane do nádoby.

Táto metóda nevyžaduje zariadenie na mori. Toto vykurovanie domu od zeme je vhodné v prípade prístupu k nádrži. Z výmenníka tepla na dne zásobníka umiestnite horizontálne sondy, ktoré pomáhajú premeniť vodu.

Druhy geotermálneho vykurovania

Výhody geotermálneho vykurovania

Teraz zistíme, aké výhody majú takéto systémy a či budú schopní uspokojiť naše požiadavky:

  1. Tepelná energia sa uvoľňuje viacnásobne ako spotreba energie pri prevádzke čerpadla.
  2. Neexistujú žiadne škodlivé emisie, takže vykurovanie vidieckeho domu zo zeme je ekologickým spôsobom.
  3. Systém potrebuje iba elektrickú energiu. Používanie chemikálií a paliva sa nevyžaduje.
  4. Počas prevádzky nie je nebezpečenstvo výbuchu alebo požiaru.
  5. Správna inštalácia vykurovacieho systému zaručuje prevádzku bez technickej podpory približne 30 rokov.

Ako samostatne používať teplo zeme na ohrev domu

Nezávislá inštalácia geotermálneho vykurovania

Musí sa okamžite povedať, že vykurovanie domu energiou zeme bude vyžadovať jednorazovú veľkú investíciu finančných prostriedkov. Leví podiel, ktorý sa dostane do usporiadania bane.

Tip: Najdrahšou časťou tepelného čerpadla je kompresor. Ak nechcete problémy, nekupujte ho v čínskej továrni.
Lepšie je použiť Danfoss alebo Copeland (najlepšie nie z Číny).

Odporúčame tiež použiť podlahové vykurovanie namiesto radiátorov. Takže môžete časom znižovať návratnosť zariadení. Je potrebné brať do úvahy ročný nárast sadzieb pre tradičné zdroje energie, súčasne sa domáci geotermálny vykurovací systém vyhnú cenovým skokom.

Vo vnútri domu nič nenapomína, že používate vykurovanie. Hlavná časť schémy - studňa a výmenník tepla budú skryté v podzemí. Je potrebné prideliť iba malé miesto pre zariadenie, napríklad v suteréne, ktoré generuje tepelnú energiu.

Návrh tepelného čerpadla

Prístroj umožňuje nastaviť teplotu a dodávku tepla. Pokyny pre inštaláciu vykurovacieho systému v dome sa nelíšia od tradičnej metódy, takže v ňom nie sú žiadne špeciálne funkcie.

Použitie tepelných čerpadiel umožňuje zbaviť sa tradičných druhov paliva, ktoré každoročne stúpa, hoci počiatočné náklady budú dosť veľké. Inštalácia geotermálneho vykurovania je celkom možné vykonávať nezávisle, len pri inštalácii potrubia do hriadeľa, je vhodné zaraďovať asistenta.

Náprava projektu závisí od izolácie puzdra, ako aj od spôsobu vykurovania - radiátora alebo podlahového vykurovania. Video v článku poskytne príležitosť nájsť ďalšie informácie o vyššie uvedenej téme.

Top