Geotermalno grijanje kod kuće: načelo rada i vrste struktura

Kako bi se privatnoj kući osigurala toplina, tradicionalno se koriste jedinice koje rade na električnu energiju, kruta, plinska ili tekuća goriva. Posljednjih desetljeća solarni kolektori i toplina unutrašnjosti Zemlje koriste se kao alternativni izvor toplinske energije. Zagrijavanje doma toplinom zemlje naziva se geotermalno grijanje doma.

Geotermalno grijanje kuće koristeći energiju zemlje

Zagrijavanje iz zemlje sve je veće potražnje, jer se troškovi konvencionalnih izvora energije stalno povećavaju, dok se rezerve fosilnih goriva smanjuju. Ulaganje novca u zemljano grijanje ladanjske vikendice prilično je isplativo, uzimajući u obzir ekonomske izglede i značajne uštede na autonomnoj opskrbi toplinom tijekom sezone grijanja.

Metode dobivanja prirodne toplinske energije

Dizalice topline s tlom razlikuju se u načinu na koji izdvajaju toplinu:

1. Instalacije koje koriste toplinu duboke podzemne vode, vruće gejzire itd.
2. Sustavi koji uključuju spremnik protiv smrzavanja ugrađen u zemlju na dubini od 75 metara. Zagrijavanje iz utrobe zemlje osigurava se prirodnim zagrijavanjem spremnika s antifrizom; Kao rezultat, rashladno sredstvo, prolazeći kroz izmjenjivač topline, odašilje primljenu toplinu i vraća se u spremnik.
3. Geotermalni krug položen je uz dno rezervoara, koji je prirodni akumulator topline. U tom slučaju morate uzeti u obzir da se spremnik može u potpunosti smrznuti zimi.

Vrste dizalica topline sa zemaljskim izvorom
Zagrijavanje kuće energijom zemlje zahtijeva opsežne radove na instalaciji sustava, ali to je ekološki prihvatljiv način za dobivanje gotovo besplatne toplinske energije. Za grijanje kuće trebat će vam mala količina električne energije potrebne za funkcioniranje sustava.

Troškovi i izgledi za povrat

Troškovi opreme i ugradnje tijekom gradnje geotermalnog grijanja ovise o kapacitetu jedinice i o proizvođaču. Svatko bira proizvođača, vodeći se vlastitim razmatranjima i informacijama o reputaciji i pouzdanosti određene marke. No snaga ovisi o površini prostorije koju treba servisirati.

Ova brojka sažima prednosti geotermalnog sustava grijanja. Upravo taj omjer dolazne i odlazne energije omogućuje sustavu da se isprva brzo isplati, a zatim štedi novac za svog vlasnika.

Ako uzmemo u obzir snagu, tada trošak dizalica topline varira u sljedećim rasponima:

• za 4-5 kW - 3000-7000 konvencionalnih jedinica;
• za 5-10 kW - 4000-8000 konvencionalnih jedinica;
• za 10-15 kW - 5000-10000 konvencionalnih jedinica.

Ako tom iznosu dodamo troškove potrebne za instalacijske radove (20-40%), tada ćemo dobiti iznos koji će se mnogima činiti apsolutno nerealnim. No, svi će se ti troškovi isplatiti u vrlo razumnom roku. U budućnosti ćete morati platiti samo manji trošak električne energije potreban za rad pumpe. I sve je to!

Zbog nedovoljne učinkovitosti geotermalnih sustava za grijanje stambenih zgrada koriste se kao dodatak glavnoj toplinskoj mreži ili se grade u kombinaciji s dva ili više izmjenjivača topline.

Kao što pokazuje praksa, geotermalno grijanje je posebno korisno za kuće ukupne grijane površine 150 kvadratnih metara. metara. Za pet do osam godina svi troškovi uređenja sustava grijanja u tim kućama u potpunosti su isplaćeni.

Principi rada geotermalnog grijanja

Zagrijavanje iz energije zemlje uspješno se koristi u različitim klimatskim zonama: sustavi su sposobni raditi i u južnim i u sjevernim regijama.

Tijekom svog rada geotermalna instalacija koristi takva fizička svojstva nekih tekućina kao sposobnost isparavanja, što dovodi do hlađenja površine. Upravo je taj fenomen u osnovi rada rashladne opreme.

Načelo rada geotermalnog grijanja je obrnuti postupak hlađenja. Tako rade klima uređaji, sposobni ne samo za hlađenje, već i za grijanje zraka u sobi.

Kako radi dizalica topline

Međutim, klima uređaji imaju ograničenu funkcionalnost - ne mogu funkcionirati na temperaturama nižim od -5 ° C. A geotermalni sustav može osigurati grijanje kuće bez obzira na temperaturu zraka na površini. To je zbog činjenice da se u okolišu iz kojeg uzima toplinsku energiju prirodno održavaju stabilni temperaturni uvjeti.

Nekoliko povijesnih činjenica

Kad je 70-ih godina prošlog stoljeća izbila naftna kriza, na Zapadu se pojavila goruća potreba za alternativnim izvorima energije. Tada su se počeli stvarati prvi geotermalni sustavi grijanja. Danas se široko koriste u Sjedinjenim Državama, Kanadi i zapadnoeuropskim državama.

Kad spominjemo geotermalne izvore energije, uvijek zamišljamo dolinu gejzira ili vulkana, ali izvori koji su nam potrebni mnogo su bliži. A oni će nam pomoći da se zimi ugrijemo, a ljeti ohladimo.

Na primjer, u Švedskoj se aktivno koristi voda Baltičkog mora čija je temperatura + 4 stupnja. U Njemačkoj se uvođenje geotermalnih sustava grijanja čak sponzorira na državnoj razini. U Rusiji djeluju Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya i druge geotermalne elektrane. No, vrlo je malo činjenica o korištenju Zemljine energije u našem privatnom sektoru.

Uređaj geotermalnog sustava grijanja

Geotermija (znanost o toplinskom stanju Zemlje) omogućila je praktičnu upotrebu toplinske energije koju zemaljska kora prima od vruće magme u središtu planeta.

Na površinu je ugrađena posebno dizajnirana dizalica topline za grijanje kuće, a izmjenjivač topline ugrađen je u zemlju ili na dno rezervoara. Toplinska energija se "ispumpava" na površinu i omogućuje zagrijavanje rashladne tekućine u krugu grijanja kuće ili nestambenog objekta.

Kako je postupak grijanja

Geotermalno grijanje privatne kuće isplativa je opcija. Ako energiju zemlje koristite za grijanje kuće, za svaki kilovat električne energije potrebne za rad opreme postoji 4 do 6 kW korisne toplinske energije dobivene iz utrobe planeta.

U usporedbi s radom klima uređaja vidjet ćemo da je tijekom njegovog rada potrebno više od 1 kW električne energije za dobivanje 1 kW toplinske energije. To je zbog neizbježnih gubitaka zbog pretvaranja jedne energije u drugu, itd.

Vrlo je isplativo zagrijati stambenu zgradu pomoću toplinske energije unutrašnjosti zemlje, ali razdoblje povrata troškova opreme i instalacije potrajat će neko vrijeme.

Korištenje topline zemlje za grijanje kuće ne zahtijeva ugradnju tradicionalnog kotla za zagrijavanje rashladne tekućine.

U ovom se slučaju sustav sastoji od tri komponente

:

• krug grijanja - geotermalni izvor toplinske energije;
• krug grijanja unutar kuće - radijator ili pod s niskom temperaturom;
• crpna stanica - dizalica topline za pumpanje toplinske energije u krug grijanja iz kruga grijanja u tlu ili pod vodom.

Geotermalni sustav grijanja također se može koristiti za grijanje staklenika, pomoćnih zgrada, vode u bazenu, vrtnih staza itd.

Prednosti i nedostatci

profesionalci

• Gotovo neiscrpan i stabilan izvor energije;
• Proizvođači takvih sustava vlasnike takvo grijanje nazivaju besplatnim. Ali to nije slučaj, jer ne smijemo zaboraviti na troškove električne energije. Međutim, jeftiniji je od tradicionalnih sustava grijanja;
• Geotermalno grijanje može se koristiti u gotovo bilo kojoj regiji, osim u sjevernim;
• Geotermalni sustavi grijanja nemaju štetne emisije;
• U kući zauzimaju malo mjesta (približno veličine hladnjaka);
• Moguće je konfigurirati rad jedinica za grijanje i hlađenje;
• Ako je potrebno, geotermalna instalacija može se integrirati u sustav grijanja kuće s plinskim ili električnim kotlom.

Minuse

• Dugo razdoblje povrata;
• Velika količina početnog ulaganja u kupnju i ugradnju geotermalnog sustava grijanja.

Oprema za uređenje geotermalnog grijanja

Geotermalna oprema za sustav dubokog grijanja omogućuje akumuliranje toplinske energije izvučene iz okoliša i njezin prijenos u rashladnu tekućinu u krugu grijanja.

Popis opreme za grijanje toplinom iz zemlje uključuje

:

• Isparivač. Uređaj je smješten na dubini i služi za apsorpciju toplinske energije smještene u geotermalnim vodama ili tlu.
• Kondenzator. Omogućuje vam da temperaturu antifriza dovedete do vrijednosti potrebne za funkcioniranje sustava.
• Toplinska pumpa. Omogućuje cirkulaciju antifriza u krugu grijanja, kontrolira rad geotermalne instalacije.
• Spremnik za pufer - spremnik za sakupljanje zagrijanog antifriza. Omogućuje vam prijenos toplinske energije zemljine unutrašnjosti na rashladnu tekućinu. Spremnik kroz koji prolazi rashladna tekućina opremljen je izmjenjivačem topline u obliku zavojnice. Duž njega se kreće zagrijani antifriz koji odaje toplinu.

Dijagram uređaja toplinske pumpe

Instalacija sustava

Geotermalno grijanje ladanjske kuće u fazi uređenja zahtijeva solidna ulaganja. Visoki ukupni troškovi sustava uglavnom su posljedica velike količine zemljanih radova povezanih s ugradnjom kruga grijanja.

Vremenom se financijski troškovi isplate, jer se toplinska energija koja se koristi tijekom sezone grijanja izvlači iz dubina zemlje uz minimalnu potrošnju energije.

Ugradnja vodoravnog izmjenjivača topline za geotermalni sustav grijanja

Da bi se osiguralo grijanje kuće toplinom zemlje, potrebna je instalacija sustava

:

• glavni dio trebao bi biti smješten pod zemljom ili na dnu rezervoara;
• u samoj kući ugrađena je samo dovoljno kompaktna oprema i položen krug radijatora ili podnog grijanja. Oprema smještena unutar kuće omogućuje vam regulaciju razine grijanja rashladne tekućine.

Kako izgleda geotermalna oprema u domu
Pri projektiranju grijanja pomoću topline zemlje potrebno je odlučiti o mogućnosti ugradnje radnog kruga i vrsti kolektora.

Postoje dvije vrste kolektora

:

1. Okomito - uranja u zemlju nekoliko desetaka metara. Da biste to učinili, na kratkoj udaljenosti od kuće morate izbušiti brojne bušotine. U bušotinama je uronjena kontura (najpouzdanija opcija su umreženi polietilenski cijevi).
2. Mane: Veliki financijski troškovi za bušenje nekoliko rupa u zemlji dubine 50 metara.

   Prednosti: Mjesto podzemne cijevi na dubini gdje je temperatura tla stabilna, pruža visoku učinkovitost sustava. Uz to, vertikalni kolektor zauzima malu površinu zemljišne čestice.

3. Horizontalno.Upotreba takvog kolektora dopuštena je u regijama s toplom i umjerenom klimom, budući da dubina smrzavanja tla ne smije prelaziti 1,5 metara.
4. Mane: Potreba za korištenjem velikog područja web mjesta (glavni nedostatak). Nakon polaganja konture, ovaj komad zemlje ne može se koristiti za vrt ili povrtnjak, jer sustav radi s oslobađanjem hladnoće prilikom transporta rashladnog sredstva, što će uzrokovati smrzavanje korijenja biljaka.

   Prednosti: Jeftiniji zemljišni radovi koji se mogu obaviti i sami.

Vodoravni i vertikalni tip kolektora
Geotermalna energija može se dobiti postavljanjem vodoravnog geotermalnog kruga na dno rezervoara bez mraza. Međutim, to je teško implementirati u praksi: spremnik se može nalaziti izvan privatnog teritorija, a zatim će trebati koordinirati ugradnju izmjenjivača topline. Udaljenost od zagrijanog predmeta do spremnika ne smije biti veća od 100 metara.

Važno! Temperatura okoline kolektora ne smije pasti ispod + 5 ° C. Gornji dio kolektora u dodiru s tlom koje se smrzava mora biti zaštićen toplinskom izolacijom kako bi se izbjegao gubitak toplinske energije.

Video o principima i rezultatima rada

Ako vam je lakše percipirati vizualne informacije, ovaj će vam videozapis omogućiti da vlastitim očima vidite kako točno funkcionira geotermalni sustav, kao i da saznate više o tome tko je i zašto ova vrsta grijanja korisna.

Pozivamo vas da pogledate kratki video u kojem će vam vlasnik vodoravnog podzemnog kolektora reći svoje utiske o njegovom radu. Uz to, gledajući ovaj video, naučit ćete o tekućim troškovima povezanim s radom geotermalnog sustava grijanja.

Svaki vlasnik privatne kuće sam bira hoće li kupiti usluge organizacija koje opskrbljuju resursima ili će se osloniti samo na sebe. Pritom se vodi čitavim popisom razmatranja. Zadatak koji smo si zadali nije gurnuti vas na gotov zaključak, već podijeliti informacije o mogućnostima za rješavanje problema prije vas. Objavljeno

p.s. I zapamtite, samo promjenom vaše potrošnje - zajedno mijenjamo svijet! © econet