Kategórie

Týždenné Aktuality

1 Radiátory
Elektrické vykurovanie: typy a metódy
2 Kotly
Vykurovací systém v súkromnom dome: typy a princípy fungovania
3 Radiátory
Klady a zápory domáceho dlho spaľovacieho krbu na drevo
4 Krby
Zberač podlahy s teplom izolovanou vodou (vykurovací hrebeň)
Hlavná / Krby

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.

Geotermálne vykurovanie: princíp fungovania, výhody a nevýhody, jemnosť konštrukcie

Existuje veľa rôznych možností pre vykurovanie domácností. Pozornosť ľudí je prirodzene zameraná na hľadanie spôsobov, ktoré spotrebúvajú čo najmenej energie. Silné spory sú spôsobené takýmto progresívnym spôsobom získavania tepla ako využívanie podzemných zdrojov.

Ako to funguje?

Princíp geotermálneho vykurovania zahŕňa použitie tepelných čerpadiel. Pracujú podľa klasického cyklu Carnot, prijímajú chladnú chladiacu kvapalinu hlboko pod ním a dostávajú naopak tok kvapaliny ohriatej na 50 stupňov vnútri vykurovacieho systému. Zariadenie funguje s účinnosťou od 350 do 450% (to nie je v rozpore so základnými fyzickými zákonmi, prečo - to bude povedané neskôr). Štandardné tepelné čerpadlo ohrieva dom alebo inú budovu kvôli teplu na zemi viac ako 100 tisíc hodín (to je priemerný interval medzi preventívnymi generálnymi opravami).

Ohrev až do 50 stupňov nie je náhodný. Podľa výsledkov špeciálnych výpočtov a pri štúdiu prakticky implementovaných systémov bol tento ukazovateľ považovaný za najúčinnejší. Preto je prízemné vykurovanie, ktoré využíva tok energie z hĺbok, hlavne doplnené nie radiátormi, ale teplým podlahovým alebo vzduchovým okruhom. V priemere na 1000 W energie, ktorá poháňa čerpadlo, je možné zvýšiť tepelnú energiu o približne 3500 W. Na pozadí neustáleho nárastu nákladov na chladiacu kvapalinu v hlavnej sieti a iných vykurovacích metód je to veľmi príjemný ukazovateľ.

Geotermálne vykurovanie tvoria tri okruhy:

  • zemný zberač;
  • tepelné čerpadlo;
  • v skutočnosti, vykurovací komplex doma.

Zberač je kolekcia potrubí, ktoré sú doplnené čerpadlom na recykláciu. Chladiaca kvapalina vo vonkajšom okruhu má teplotu od 3 do 7 stupňov. A dokonca aj taký malý rozptyl smerom von umožňuje systému efektívne riešiť úlohy. Pre prenos tepla sa používa buď čistý etylénglykol alebo jeho zmes s vodou. Plne vodné okruhy podzemného vykurovania sú zriedkavé.

Dôvod je jednoduchý - voda, ktorá sa nachádza v dostatočne zahriatej vrstve pôdy, rýchlo eróruje zariadenie. Dokonca ani taká tekutina sa nedá nájsť v ľubovoľnom ľubovoľnom mieste. Voľba konkrétnej chladiacej kvapaliny závisí od projektových rozhodnutí inžinierov. Čerpadlo sa vyberie v závislosti od zariadenia na ostatných častiach systému. Keďže hĺbka studne (úroveň zariadenia) je určená prírodnými podmienkami, rozhodujúce rozdiely medzi typmi geotermálnych systémov sú spojené so zariadením zásobníka v zemi.

Horizontálna konštrukcia predpokladá umiestnenie kolektora pod čiarou zmrazovania pôdy. V závislosti od konkrétneho umiestnenia to znamená prehĺbenie 150 až 200 cm. Takéto kolektory môžu byť vybavené rôznymi rúrami, ako je napríklad meď (s vonkajšou vrstvou z PVC) a vyrobené z kovového plastu. Ak chcete získať 7 až 9 kW tepla, budete musieť položiť najmenej 300 metrov štvorcových. m zberač. Táto technika neumožňuje prístup k stromom o viac ako 150 cm a po dokončení inštalácie je potrebné zlepšiť územie.

Vertikálne exponovaná nádrž znamená vŕtanie niekoľkých jamiek, ktoré sú nevyhnutne smerované v rôznych smeroch a každý vedie z vlastného uhla. Vo vnútri studní sú geotermálne sondy, tepelný výnos z jedného chodu. m dosahuje približne 50 wattov. Je ľahké vypočítať, že pri rovnakom množstve tepla (7-9 kW) bude potrebné dodať 150 až 200 m studní. Výhodou je v tomto prípade nielen hospodárstvo, ale aj skutočnosť, že krajinná štruktúra územia sa nemení. Bude potrebné vyčleniť len malú plochu na inštaláciu jednotky kozónov a na umiestnenie koncentračného kolektora.

Obrys vykurovaný z vody je praktický, ak je možné uviesť vonkajšiu jednotku na výmenu tepla do jazera alebo do rybníka do hĺbky 200 až 300 cm, ale základná podmienka bude umiestnenie zásobníka v okruhu 0,1 km od ohrievanej budovy a vodného povrchu minimálne 200 metrov štvorcových. m. Existujú tiež vzduchové výmenníky tepla, keď je teplo generované vonkajším okruhom z atmosféry. Takéto rozhodnutie sa dokonale prejavuje v južných oblastiach krajiny a nevyžaduje žiadne výkopové práce. Slabé stránky systému sú nízka účinnosť pri mrazu 15 stupňov a úplná zastávka, ak teplota klesne na 20 stupňov.

Špeciálne funkcie

Geotermálne vykurovanie vidieckeho domu v prvom rade nekonzumuje drahé a znečisťujúce letecké minerálne palivo. Už 7 z 10 nových domov postavených vo Švédsku sa takto ohrieva. V horúcich dňoch sa geotermálne zariadenie z ohrievača stáva prostriedkom pasívneho kondicionovania. Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, takýto vykurovací systém nepotrebuje sopky ani gejzíry. V najobvyklejšom rovnom teréne to nie je horšie.

Jedinou podmienkou je, že termálny obrys dosiahne bod pod mraziacou čiarou, kde je teplota pôdy vždy 3 až 15 stupňov. Veľmi vysoká účinnosť sa zdá byť v rozpore s prírodnými zákonmi; tepelné čerpadlo je nasýtené freónom, ktorý sa odparuje pod pôsobením dokonca "ľadovej" vody, ktorá sa zdá ľuďom. Steam zahrieva tretí okruh. Takouto schémou je chladnička otočená dovnútra. Preto sa účinnosť čerpadla vzťahuje iba na kvantitatívny pomer elektrickej energie a tepelných zdrojov. Samotný pohon je "tak ako by mal byť", s nevyhnutnou stratou energie.

Silné a slabé stránky

Možno zvážiť objektívne výhody geotermálneho vykurovania:

  • vynikajúca účinnosť;
  • spoľahlivé obdobie prevádzky (tepelné čerpadlo funguje 2-3 desaťročia a geologické sondy sú staré až 100 rokov);
  • stabilitu práce za takmer všetkých podmienok;
  • nedostatok záväznosti pre nosiče energie;
  • úplnú autonómiu.

Existuje jeden vážny problém, ktorý bráni tomu, aby geotermálne vykurovanie bolo skutočným spoločným riešením. Toto, ako to vyplýva z recenzií vlastníkov, je vysoká cena vytvoreného dizajnu. Ohrievať obvyklý dom 200 metrov štvorcových. m (nie je tak zriedkavé), bude potrebné postaviť systém na kľúč na 1 milión rubľov, až do 1/3 tejto sumy je tepelné čerpadlo. Automatizované inštalácie sú veľmi pohodlné a ak je všetko správne nastavené, môžu pracovať celé roky bez zásahu ľudí. Všetko závisí iba od dostupnosti finančných prostriedkov. Ďalšou nevýhodou je závislosť od napájania čerpacej jednotky.

Riziko vznietenia geotermálneho vykurovacieho systému je nulové. Nemali by ste sa báť, že by ste ju obývali zbytočným priestorom, v samotnom dome potrebné časti budú vyžadovať približne rovnakú plochu ako obyčajná práčka. Okrem toho sa uvoľňuje priestor, ktorý sa zvyčajne musí prideliť na dodávku paliva. Osobne vybudovať potrebné kontúry je nepravdepodobné, že uspeje. Navrhovanie je tiež lepšie zveriť odborníkom, pretože najmenšia chyba môže viesť k nepríjemným následkom.

výzdoba

Docela málo ľudí sa pokúša vytvoriť geotermálne vykurovanie vlastnými rukami. Ale aby fungoval takýto systém, je potrebné vykonať dôkladné výpočty a tiež požadovať usporiadanie potrubia. Nie je možné priblížiť sa k domu o viac ako 2 - 3 metre.. Maximálna prípustná hĺbka vŕtania dosahuje 200 m, avšak studne dosahujúce dobré 50 km vykazujú dobrú účinnosť.

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.

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.

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.

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.

Geotermálne vykurovanie domu - náklady na práce na kľúč

Určite ste počuli o geotermickom vykurovaní viac ako raz. Takéto systémy sú inštalované v mnohých európskych krajinách a sú veľmi populárne a obľúbené. Je možné s nami nadviazať? Aby ste to pochopili, musíte pochopiť princíp fungovania, ako aj zvážiť všetky výhody takéhoto systému.

Výhody geotermálneho vykurovania

  1. Nezávislosť od dostupnosti štandardných zdrojov.
  2. Systém šetrný k životnému prostrediu. Takéto vykurovanie nevytvára žiadne emisie do atmosféry, ako to robia bežné spaľovacie kotly.
  3. Veľký koeficient prenosu tepla.
  4. Multitasking systém. V chladnej sezóne môže miestnosť zahrievať a chladiť ju v lete. Systém pracuje aj na ohreve vody. Kedykoľvek môžete mať horúcu vodu.
  5. Ticho. Hladina pracovného čerpadla nepresahuje 27 decibelov.
  6. Economy. Napriek vysokým počiatočným nákladom na inštaláciu systému budete platiť iba za elektrickú energiu, ktorá spotrebuje tepelné čerpadlo. A jeho výdavky sú minimálne.

Náklady na geotermálne vykurovanie doma

Pravdepodobne je to jediný okamih, v dôsledku ktorého systém ešte nebol široko používaný. Počiatočné náklady môžu dosiahnuť jeden milión rubľov. Všetko závisí od toho, čo je oblasť vášho domova a zdroja tepla. Takže kladenie vykurovacieho okruhu vo vodných útvaroch je lacnejšie pri rovnakých nákladoch pre čerpaciu stanicu a súvisiace materiály (potrubia, tesniace materiály atď.).

Najvhodnejšia takáto inštalácia pre malé domy. Náklady sa vyplácajú za dva alebo tri roky, pretože nie je potrebné platiť za plyn / uhlie / palivové drevo a všetky náklady sa znižujú na zaplatenie za malé množstvo elektriny, ktoré sa vynakladá na prevádzku čerpacej techniky. Je potrebné ušetriť vykonaním takejto inštalácie nie na kľúč, ale na vlastnú päsť? Snáď za predpokladu, že dôkladne preskúmate všetky funkcie procesu. V praxi existujú prípady úspešného zhromaždenia samotnými vlastníkmi.

Náklady na práce na kľúč sú:

  • z výpočtov výkonu čerpadla, dĺžka vykurovacieho okruhu;
  • z ceny práce v pôde alebo vode (vŕtanie, kopanie zákopov, kladenie pod vodou), ako aj súvisiace práce na pokládke a inštalácii;
  • od inštalácie a pripojenia čerpacej stanice.

Ako príklad uvádzame približné výpočty pre dom 150 metrov štvorcových. m.

  1. Pre takýto dom vyžaduje tepelné čerpadlo s výkonom 14 kW. Jeho cena je 260 tisíc rubľov.
  2. Suma pre všetky práce na usporiadanie vertikálneho hlineného obrysu je približne 427 tisíc rubľov. Môže sa líšiť s typmi pôdy.

Celkom - 687 tis. Vidíme, že veľmi významné počiatočné náklady na inštaláciu geotermálneho vykurovania. Cena bežných kotlov je oveľa lacnejšia. Pre porovnanie, vypočítajte, aké sú vaše súčasné náklady na vykurovanie a vypočítajte, koľko budete míňať s geotermálnym vykurovaním. Zvážte obidva prípady v perspektíve po mnoho rokov (10-15 rokov). Rozdiel je veľmi, veľmi významný.

Hlavné zložky geotermálnych vykurovacích systémov

Geotermálne vykurovanie nepoužíva bežné zdroje tepla. Nehovorí sa o palivovom dreve, uhlia, plynu ani elektrickej energii (v množstve, ktoré používa obyčajný elektrický kotol).

Celý systém sa skladá z troch hlavných prvkov. Sú to:

  • vykurovací okruh vo vnútri domu;
  • vykurovací okruh;
  • čerpacej stanice.

Ako vykurovací okruh, ktorý bude umiestnený vo vnútri domu, môžu pôsobiť ako bežné klasické radiátory, tak aj podlahové vykurovanie (na vykurovanie sa používa väčšie množstvo energie). Navyše, tento systém môže byť predohrený skleníku, bazény, chodníky vo vnútri lokality atď.

V tomto prípade je vykurovací okruh geotermálnym zdrojom tepla. Takže sa ohrieva pomocou energie zeme, vody a tiež vzduchu.

Čerpacia stanica je potrebná na prenos tepla z geotermálneho vykurovacieho okruhu na vykurovací okruh.

Viac informácií o spôsobe kúrenia

Na vykurovanie miestnosti využíva geotermálne vykurovanie energiu uloženú v prostredí. Princíp činnosti je zapožičaný z konštrukcie chladničky. V ňom sa teplo z vnútornej komory vynáša do minimálnych teplôt v samotnej komore. Keď k tomu dôjde, zadná stena sa zahrieva. Pri geotermickom ohreve sa do obývačky dostáva teplo zo zeme (alebo vody, vzduchu). Rozdiel je v tom, že zdroj tepla nie je ochladený, ale má stabilnú teplotu. Z tohto dôvodu môže byť vykurovanie miestnosti v akejkoľvek studenej sezóne. A v teple, môžete nakonfigurovať systém, aby ste zabezpečili chladenie krytu.

Zoberme si príklad s vykurovacím okruhom na vykurovanie obydlia vo vnútri zeme. Táto možnosť je najbežnejšia, pretože poloha geotermálneho obrysu vo vodných zdrojoch si vyžaduje jeho prítomnosť v blízkosti domu. Toto je menej časté.

Teplo zo zeme

V určitej hĺbke má krajina svoju teplotu. Nezáleží na poveternostných podmienkach a čase roka. Ide o tie vrstvy, ktoré sú pod úrovňou mrazu. To znamená, že vykurovací okruh je položený tam, kde má teplota vždy stabilnú kladnú hodnotu.

Spôsoby umiestnenia rúr vykurovacích okruhov v zemi

Vertikálne stohovanie

Skutočnosťou je, že hlboké studne sú vŕtané do oblasti, kde budú kladené rúrky. Ich hĺbka závisí od toho, akú oblasť bude potrebné zahriať. Hodnota dosahuje až 300 metrov. Výpočet je založený na skutočnosti, že 50 až 60 W tepelnej energie zeme tvorí jeden meter geotermálneho potrubia. Pre čerpadlo s kapacitou 10 kilowattov (vhodné pre dom s rozlohou do 120 metrov štvorcových) potrebujete studňu s hĺbkou 170 až 200 m. Môžete vŕtať niekoľko vrtov, ale plytšie. Výhodou tejto metódy spočíva v tom, že s takýmto pokladom je najmenší zásah do krajiny vášho pozemku, ak je dom už postavený, a pozemok je uvedený do jeho správnej podoby. Súčasne však existujú veľké náklady na prácu.

Horizontálny styling

Na pozdĺžnom pozemku sa vytiahne zákop obrovskej plochy. Ich hĺbka závisí od úrovne mrazenia pôdy vo vašom regióne (od 3 metrov a hlbšie) a od oblasti nádrže - od námestia domu. Malo by sa vypočítať z toho, že 1 až 20 wattov energie predstavuje 1 metr potrubia. Ak inštalujete rovnaké tepelné čerpadlo na 10 kW, dĺžka okruhu by mala byť od 300 do 500 m. Trubice sú položené pozdĺž dna týchto zákopov a potom sú naplnené zeminou.

Schéma celej štruktúry

V skutočnosti existujú tri okruhy, ktorými cirkuluje kvapalina. Prvý z nich sme označili ako vykurovanie. Ďalší okruh je vnútri čerpadla. Chladiaci prostriedok odoberá teplo z vykurovacieho okruhu a prenesie ho do tretieho cyklu cez potrubia do domu.

Chladiaca kvapalina prechádza pozdĺž obrysu pod zem a ohrieva na teplotu 7 ° C (to je indikátor v hĺbke pod úrovňou mrazu). Všetka energia, ktorú chladiaca kvapalina odviedla zo zeme, prichádza do tepelného čerpadla.

Tepelné čerpadlo má prvý výmenník tepla. V ňom chladiaca kvapalina z hliníkového okruhu ohrieva chladivo, čím zvyšuje nielen teplotu, ale aj tlak. V stave plynu sa chladivo dostáva do druhého výmenníka tepla. Tu sa ohrieva chladiaca kvapalina, ktorá cirkuluje potrubím vo vnútri domu a potom sa vracia do tekutého stavu.

Ohrev zo zeme: zložitá a jednoduchá implementácia

Témou tohto článku je použitie tepla zo zeme na vykurovanie. Je možné získať tepelnú energiu z hĺbky?

A ak áno, hovoríme výlučne o zložitých a nákladných high-tech konštrukciách, alebo sa niečo môže robiť vlastnými rukami?

Pod tenkou kôrou jadro planéty pokračuje v pare. Je možné použiť toto teplo na povrch?

predpoklady

Prečo v skutočnosti potrebujete vykurovanie zo zeme? Koniec koncov, moderný trh ponúka veľa hotových riešení pre elektrickú energiu, plyn, solárium a tuhé palivá...

Je to jednoduché. Ceny energií narastajú, ďaleko pred rastom ruského príjmu. Súčasne nie je ťažké predpovedať ďalší rast exponentom: keďže zásoby plynu a ropy sa skončia už v priebehu života našej generácie, zvyšky sa budú predávať za neúnosné ceny.

Je logické prechod na obnoviteľné zdroje tepla. Ale ktoré z nich?

Vyhodnoťme možnosti.

  • Slnko je veľkým zdrojom tepla. Ale príliš nestabilné: niekoľko týždňov jasného počasia môže byť nahradené snehom a šedým závojom.
    Okrem toho v noci prinúti buď nahromadiť teplo, alebo použiť slnečné kolektory domáceho vykurovania len ako pomocný zdroj energie.

Je to užitočné: v teplom slnečnom podnebí je kúrenie na solárnych kolektoroch v princípe efektívne, ale s obrovskou plochou a priestranným tepelným akumulátorom.
V prípade dlhodobého nepriaznivého počasia je však stále potrebný záložný zdroj tepla.

  • Vietor je príliš nestabilný. Navyše nie všade, kde sa dá použiť: údolia a reliéfné záhyby vytvárajú veľa oblastí s neustálym kľudom.

Ale vykurovanie domu s teplom zeme, pomocou geotermálnej energie nemá žiadny problém. V hĺbke od jedného metra do piatich alebo šiestich, pôda všade a vždy má konštantnú teplotu, ktorá sa zvyšuje s rastúcou hĺbkou.

Hĺbka zmrazovania sa však v závislosti od regiónu značne líši.

Geotermálna pumpa

Ako môže byť teplo zeme použité na vykurovanie?

Pripravené riešenia existujú už niekoľko desaťročí. Ide o geotermálne tepelné čerpadlá na vykurovanie domácností. Ako sú usporiadané?

Predstavte si, ako funguje chladnička.

  • Plynné chladivo je stlačené kompresorom, veľmi horúcim súčasne.
  • Potom prechádza cez výmenník tepla, odvádza nadbytočné teplo a ochladzuje na izbovú teplotu.
  • Chladené chladivo vstupuje do chladiaceho okruhu mraziaceho priestoru, kde sa rozširuje, a rovnako ako akákoľvek látka, keď sa stav agregácie zmení z kvapaliny na plynnú, ochladzuje sa rýchlo a... ochladzuje priestor okolo nej.
  • Potom sa chladiaca kvapalina opäť dodáva do kompresora na stlačenie - a potom v kruhu.

Zaujíma nás dve fakty:

  1. Chladnička dokáže odobrať teplo z chladného objektu a dať ho teplej. V tomto prípade sa teplo prenáša z mrazničky z jeho -18 ° C do vzduchu v miestnosti.
  2. Množstvo čerpanej tepelnej energie je niekoľkonásobne väčšie ako spotreba energie pri prevádzke kompresora.

Teraz namiesto mrazničky nahraďte pôdu v plytkej hĺbke s jej konštantnou teplotou a dostanete pracovný model geotermálneho tepelného čerpadla. Upozornenie - z väčšej časti využíva energiu Zeme na ohrev vášho domova. Náklady na elektrinu nepokrývajú viac ako 30% svojej tepelnej kapacity.

Vykurovanie domu zo zeme súvisí predovšetkým s geotermálnymi čerpadlami.

Je zrejmé, že vykurovanie uzemnenia vyžaduje nielen vykurovacie teleso na odvádzanie tepla, ale aj výmenník tepla na druhej strane okruhu, ktorý odoberá teplo zo zeme. Ako môže byť?

Vertikálny zberač

Najčastejšie sa prenos tepla vykonáva vertikálnymi sondami ponorenými do hĺbky niekoľkých desiatok metrov. V krátkej vzdialenosti od domu sú vŕtané niekoľko vrtov, do ktorých sú ponorené potrubia (zvyčajne vyrobené zo zosieťovaného polyetylénu). Veľká hĺbka znamená absolútne stabilnú a vysokú teplotu; Okrem toho, zatiaľ čo výmenníky tepla nevyžadujú veľkú plochu na umiestnenie.

Významnou nevýhodou toho, že dom má energiu zeme v tejto implementácii, sú vysoké náklady na inštaláciu. Presnejšie, cena vŕtania: začína od 2000 rubľov na jeden lineárny meter studne. Celkové náklady na 2-4 studne s hĺbkou 50-60 metrov sa ľahko vypočítajú.

Horizontálny kolektor

Avšak v tých oblastiach krajiny, v ktorých zimné obdobie nie je príliš závažné a hĺbka zamrznutia pôdy nepresahuje jeden a pol metra, sa často používajú horizontálne kolektory. Rovnaké výmenníky tepla sú uložené v zákopu, ktorý sa dá ľahko vykopať. Je jasné, že náklady na inštaláciu súčasne opakovane znížili.

Upozorňujeme: nepodceňujte rozsah práce. Napríklad celková dĺžka kolektorových rúr pre dom s rozlohou 275 m2 bude približne 1200 metrov.

Okrem mozgov z lopaty, ohrev tepla zeme v takejto implementácii sľubuje ďalší problém. Pod zberateľom bude obsadená veľká plocha, mnohokrát celková plocha domu. A nemôžete ju použiť na záhradu alebo záhradu: korene rastlín zmrazí zberateľ.

V horizontálnom tepelnom výmeníku na fotografovanie.

Zberač vzduchu

Našťastie, okrem geotermálneho tepelného čerpadla, ktorý vykuruje dom, ktorý stojí desiatky tisícok stále zelených jednotiek, môžete nájsť iné spôsoby, ako realizovať vykurovanie vidieckeho domu zo zeme. Jeden z najjednoduchších - vzduchových zberačov.

Nezabudnite: na to, aby ste v obytnej zóne vykurovali vzduch na prijateľnú úroveň, potrebujete určité množstvo tepelnej energie. Okrem toho, čím je nižšia počiatočná teplota vzduchu - tým sú náklady vyššie.

Ale zvýšenie teploty vzduchu na vstupe ventilačného systému môže byť úplne zadarmo. Konštantná teplota na zemi, pamätajte?

Pokyn, ktorý vám umožňuje používať energiu vykurovania zeme, je veľmi jednoduchý:

  • Zistili sme prívod vzduchu vetrania v zemi pod bodom mrazu.
  • Prijímame rovný, ohnutý alebo viacrúrkový kolektor s bežnými kanalizačnými rúrami. Tvar určuje váš dvorček. Približná celková dĺžka kolektora je 1,5 metra na štvorcový meter plochy domu.
  • Prijímame vzduch na konci kolektora ďaleko od domova, pohybujeme potrubie do výšky najmenej jeden a pol metra od zeme a poskytujeme mu dáždnikový deflektor. Je jasné, že nútený vzduch do domu bude musieť byť nútený.

Nestláčajte sa: opísané vykurovanie z tepla zeme úplne a bezplatne nevyrieši vaše problémy s tepelnou energiou.

Ale umožní vám implementovať jeden z jednoduchých a lacných programov:

  • Vstupný vzduch s teplotou približne 10 ° C môže byť ohrievaný akýmkoľvek ohrievačom (elektrický, plynový, naftový a pod.) A zriedený ventilačnými kanálmi v miestnostiach. Náklady v porovnaní s potrebou ohrievania studeného vonkajšieho vzduchu sa mnohokrát zníži.
  • Alternatívnym riešením je použiť vstreknutý vzduch pod zem, aby sa vyfúkol vonkajšia jednotka tepelného čerpadla vzduch-voda alebo bežného klimatizačného zariadenia. Pri + 10 ° C môže akákoľvek externá jednotka akéhokoľvek zariadenia tejto triedy fungovať efektívne. Hlavným technickým problémom je zabezpečenie požadovaného prietoku vzduchu.

Toto je schéma, ktorú tu vidíme. Vzduch odvádza teplo zo zeme a vstupuje do tepelného čerpadla a potom sa vypúšťa mimo dom.

záver

A nakoniec - trochu osobnej skúsenosti. Autor článku žije v súkromnom dome, v regióne s pomerne teplým podnebím. Pod domom sa nachádza suterén s betónovou podlahou 75 m2, ktorá má celoročnú teplotu rovnakých 10-12 stupňov. Je zrejmé, že v takejto oblasti výmenníka tepla a teplota vzduchu v suteréne je celkom stabilná.


Jednou z vykurovacích zariadení v dome je obyčajná domáca klimatizácia s vonkajšou jednotkou v suteréne a vnútorná jednotka na prvom poschodí. Výsledkom tohto usporiadania je, dokonca pri vonkajšej teplote značne nižšej ako nula, klimatizácia pracuje s maximálnou účinnosťou, pričom teplo zo vzduchu v suteréne a potom zo zeme.

Vonkajšia jednotka split systému je tradične umiestnená na ulici. Ak je však vo vašom suteréne stabilná teplota - prečo ju neprenášať?

Ako zvyčajne môžete nájsť nejaké ďalšie informácie vo videu priloženom k ​​článku. Teplé zimy!

Top