Je li grijanje kuće učinkovito korištenjem topline i energije zemlje: analiza i savjeti za uređenje. Učinite sami geotermalno grijanje kuće: usporedni pregled metoda projektiranja Autonomno grijanje iz zemlje

Apsolutno svatko sanja o dobrom, udobnom domu. A jedna od glavnih komponenti sna je prava atmosfera u prostoriji, odnosno kada je unutra zimsko vrijeme toplo, a ljeti se osjećate ugodno hladno. Na ovaj trenutak Postoje mnoge vrste sustava grijanja, tako da postoji izbor. Negdje još uvijek griju svoje domove na drva, negdje preferiraju treset ili ugljen, dok drugi za te potrebe koriste prirodni plin ili struju. Na različite vrste grijanje i cijene su različite. Postoje sigurnosni problemi sistem grijanja, kao i pitanja okoliša.

Alternativa tradiciji

Vrlo često možete čuti da je najbolja opcija za grijanje doma korištenje prirodnog plina. Jeftiniji je od ostalih izvora topline, međutim, također ima određene probleme. Nemaju svi pristup prirodnom plinu, budući da plinovodi još nisu posvuda postavljeni. Gejzir zahtijeva stalno praćenje i održavanje. Osim toga, potrebno je pridržavati se sigurnosnih mjera opreza, kao i prethodno dobiti dopuštenje od posebnih ureda.

Postoji takva alternativa kao geotermalno grijanje. Ova ideja temelji se na principu fizičkog prijenosa u rashladno sredstvo iz okoliš Termalna energija. Najvažnija prednost geotermalna energija je da je potpuno neovisan o okolini, godišnjem dobu i dobu dana, a također je gotovo neiscrpan. Čak mu i nedostaju ta svojstva solarna energija, što se odnosi i na obnovljive izvore. Ova tehnologija se prilično uspješno koristila osamdesetih godina prošlog stoljeća u Sovjetskom Savezu. Međutim, u to je vrijeme bilo nedostupno i vrlo skupo. Trenutno je situacija postala potpuno drugačija.

Ruski razvoj u području obnovljivih izvora

U ovom trenutku Rusija se ne može pohvaliti jedinstvenim razvojem na ovom području. Uostalom, i oni zahtijevaju inteligenciju, određene studije. Geotermalno grijanje, koji se temelji na korištenju istoimene energije, ima takve osnovne prednosti kao što su potpuna neovisnost i praktična neiscrpnost. Sada možemo samo govoriti o nevjerojatno ogromnim mogućnostima korištenja topline zemljinih dubina kao temeljne perspektive. Voda ili mješavina pare i vode može se koristiti za grijanje i opskrbu toplom vodom, kao i za proizvodnju električna energija dizajniran za različite namjene. Sve ovisi o temperaturi.

Za proizvodnju električne energije i opskrbu toplinom treba koristiti toplinu visoke temperature. Stanica ima specifičnu strukturu ovisno o tome koji se geotermalni izvori energije tamo koriste. Ako u regiji postoji izvor podzemne termalne vode, može se koristiti za opskrbu toplinom.

Geotermalni sustavi grijanja koriste se svakim danom sve više, jer takvo grijanje ima mnoge prednosti, uključujući sigurnost, ekološku prihvatljivost i učinkovitost. Jedan od glavnih problema je potreba ponovnog ubrizgavanja vode u podzemne vodonosnike. Tipično, termalne vode sadrže puno soli, kao i otrovne metale i razne kemijski spojevi. Zbog toga je takve vode nemoguće ispuštati u sustave površinskih voda.

Za sada u Rusiji nema mnogo geotermalnih stanica. Međutim, iz godine u godinu sve je više pobornika i korisnika koji preferiraju geotermalno grijanje.

Kako radi?

Vrlo je teško prikazati princip rada takve instalacije u pristupačnom obliku, budući da ima dosta složen dizajn. Lakše je objasniti pribjegavanjem nekom apstraktnom primjeru. Vrijedno je zamisliti sustav kao hladnjak, ali obrnuto. Ovdje ulogu zamrzivača igra isparivač koji se nalazi u dubini zemlje. Kondenzator izrađen od bakrene zavojnice dovodi temperaturu zraka na željenu razinu. I temperatura isparivača je puno niža nego na površini. U takvim sustavima energija zemlje se koristi ne samo za grijanje, već i za klimatizaciju.

Geotermalno grijanje uključuje korištenje pouzdanih i izdržljivih kompresora na temelju inovativne tehnologije sustavi hladnjaka, koji vam omogućuju stvaranje takvih neobične metode transformacija topline iz dubine zemlje u visokokvalitetnu toplinu koja se zatim koristi za zagrijavanje prostorija. Dizalica topline u takvom sustavu jedna je od najvažnijih komponenti.

Osnova sustava

Kao osnovni princip Funkcioniranje takvog sustava koristi fizički prijenos toplinske energije na rashladno sredstvo iz okoline. To se može vidjeti u svakom hladnjaku. Geotermalna pretpostavlja da je više od 75% ukupnog toplinskog volumena oslobođenog tijekom rada takvih sustava energija okoliša, koja se akumulira i ulazi u kuću. Iz tog razloga dana energija Ima izvrsna svojstva kao što je samoizlječenje. Ispostavilo se da je geotermalno grijanje kod kuće sigurno za korištenje i ne može uzrokovati nikakvu štetu energetskoj ili ekološkoj ravnoteži planeta.

Razvoj tehnologije

Geotermalni sustavi grijanja počeli su se razvijati nakon energetske krize sedamdesetih godina prošlog stoljeća. Kada su se inovativne instalacije tek pojavile, samo su ih vrlo bogate obitelji mogle koristiti u svojim domovima. Međutim, naknadno su sustavi postali rašireniji, čineći njihovu cijenu pristupačnijom. Sada čak i obitelj s prosječnim prihodom može koristiti geotermalno grijanje, čija se cijena kreće od 35-40 tisuća rubalja i postala je pristupačna za mnoge. Naravno, sada se radi na poboljšanju opreme namijenjene za te svrhe. Svake godine pojavljuju se sve više i više ekonomičnih i praktičnih jedinica.

Ekološka prihvatljivost

Geotermalno grijanje privatne kuće, čija cijena svake godine postaje sve pristupačnija, temelji se na kvalitativno drugačijem gorivu, neobičnom za nas. Grijanje i klimatizacija individualnog doma provodi se pomoću energije zemlje uz pomoć koje je moguće stvoriti optimalni uvjeti za život. Osim toga, takvo grijanje je ekološki prihvatljivo, jer njegova uporaba ne dovodi do onečišćenja okoliša otrovnim emisijama i štetnim otpadom.

Pogonska sigurnost

Instalacije geotermalnog grijanja rade bez upotrebe procesa izgaranja. Zahvaljujući tome potpuno su isključeni bilo kakvi preduvjeti za eksplozije ili požare. Kao važne prednosti često se navodi nepostojanje potrebe za kupnjom i ugradnjom dodatnih napa i dimnjaka, što je potrebno za sustave grijanja koji rade na drugim principima. Tijekom rada takvog sustava, br štetni mirisi ili isparenja. Osim toga, vrijedno je spomenuti tihi rad takvog sustava grijanja, kao i njegovu kompaktnost.

Ako usporedimo geotermalne instalacije sa sustavima na kruto gorivo ili tekuće gorivo, vrijedi napomenuti da ne samo da ne ometaju unutrašnjost kuće, već također ne zahtijevaju vrijeme za rješavanje problema povezanih s nabavom, isporukom i naknadnim skladištenjem goriva. , budući da se energija zemlje može nazvati neiscrpnom .

Pitanje cijene

Kad je riječ o odabiru uređaja i sustava grijanja, financijska su pitanja uvijek na prvom mjestu. Instalacija geotermalnog sustava grijanja zahtijevat će znatno veće troškove od dizelskog ili plinska oprema. Međutim, ovdje treba imati na umu osjetno nižu razinu potrošnje energije. Dakle, u dugoročnom ekonomskom planu, kupnja i ugradnja takvog sustava ispada ekonomičnija.

Ušteda prostora

Postoji nekoliko načina na koje možete značajno smanjiti prostor koji zauzimaju dizalice topline ako sami radite geotermalno grijanje:

• koristite posebne podzemne sonde, za koje se krug napunjen antifrizom spušta u bunar;
• korištenje tople podzemne vode, što zahtijeva bušenje duboke bušotine, a voda koja se ispumpava pumpom će se voziti kroz izmjenjivač topline;
• Sonde se zimi polažu horizontalno na razini ispod razine glacijacije na dnu akumulacija.

Trenutno mnogi vlasnici privatnih i seoske kuće Smatraju da je geotermalno grijanje doma nešto iz sfere prekomorske znanstvene fantastike, a takvo se čudo može postaviti samo tamo gdje postoji vulkanska aktivnost ili topli izvori. A budući da ovakva pojava nije tipična za Rusiju, malo se zna o geotermalnom grijanju kod kuće, a to je znanje samo površno.
Međutim, ovo mišljenje je pogrešno, jer crpka zapravo proizvodi toplinu prilično uspješno, čak i ako je temperatura niska. Stoga se ovaj još uvijek alternativni izvor grijanja može koristiti u umjerenim klimatskim područjima. Je li moguće geotermalno grijanje postaviti sami? Odgovor na ovo pitanje je da, ali prije nego što to učinite, vrijedi ga proučiti dodatni materijal o značajkama sustava, njegovim prednostima, ali i o "zamkama" koje u ovom slučaju tiču se samo financijskih sredstava.

Geotermalno grijanje kuće

Vrste prema vrsti konstrukcije

Geotermalno grijanje u vikendici radi na principu donekle sličnom hladnjaku. Glavni element ovdje je dizalica topline, koja se uključuje u dva kruga istovremeno. Unutarnji krug je tradicionalni sustav grijanja koji se sastoji od cjevovoda i radijatora. A vanjski je veliki izmjenjivač topline, koji se nalazi ispod vodenog stupca ili pod zemljom.

Tipično, tekućina koja sadrži antifriz cirkulira unutar izmjenjivača topline. Ova vrsta rashladne tekućine preuzima temperaturni režim okoline, koja naknadno, već zagrijana, odlazi u dizalicu topline. Prethodno akumulirana toplina odlazi u unutarnji krug, nakon čega se voda u cijevima i radijatorima zagrijava.

Dakle, geotermalno grijanje kuće "ključ u ruke" uključuje jedno bitan element- Toplinska pumpa. Ovo je kompaktan uređaj koji zauzima malo prostora.

Imajte na umu da je sustav prilično skup i radno intenzivan za instalaciju. Za kupnju posebne opreme i izvođenje opsežnih radova iskopa bit će potrebna velika financijska sredstva.

Nepotrebno je reći da će instalacija takvog sustava također biti skupa. Stoga mnogi vlasnici privatnih i seoskih kuća odlučuju sami grijati svoje privatne kuće toplinom zemlje.

Prije svega, potrebno je uzeti u obzir da postoje tri vrste izmjenjivača topline - horizontalni, vertikalni i na bazi vode.

• Horizontalni izmjenjivač topline. Ova vrsta se koristi prilično često. Prilikom korištenja, cijevi se postavljaju u posebno izrađene rovove do dubine koja je nešto veća od razine smrzavanja pokrova tla u tom području. Međutim, ovaj sustav ima jedan nedostatak - zahtijeva veliku površinu za postavljanje kolektora, a ne može svatko priuštiti takav dizajn. A ako na vašem teritoriju ima drveća, tada opremu treba postaviti na udaljenosti od približno 1,5 metara od njih.

• Vertikalni izmjenjivač topline. Takav uređaj je kompaktniji, ali u isto vrijeme skuplji. Da biste svoj dom opremili geotermalnim grijanjem s takvim uređajem, nije vam potrebna velika površina, ali će vam trebati oprema za bušenje. Doista, u ovom slučaju dubina bušotine mora nužno biti od 50 do 200 metara. Imajte na umu da je ovo najskuplja metoda, ali može trajati čak 100 godina! Ako želite geogrijati kuću koja se nalazi izvan grada, tada je sustav prikladan. A krajolik ostaje netaknut.

• Izmjenjivač topline na bazi vode. Ova vrsta je najekonomičnija, jer koristi toplinu vode. Preporuča se instalirati sustav na udaljenosti od vode ne više od 100 metara. Kontura cjevovoda položena je na dno u obliku spirale, a dubina ne smije biti veća od 3 metra. Što se tiče rezervoara, preporuča se da njegova površina bude najmanje 200 četvornih metara. S takvim sustavom nisu potrebni radno intenzivni radovi i dozvola.

Dakle, može se primijetiti da izrada geotermalnog grijanja seoska kuća učiniti to sami prilično je teško. Međutim, svoje planove možete provesti s barem jednim pomoćnikom. Treća metoda je najbolja opcija, ali postoji nekoliko potrebnih točaka bez kojih neće raditi, a posebno ribnjak.

Imajte na umu da, unatoč činjenici da je instaliranje sustava koji prima toplinu iz zemlje za grijanje kuće prilično skupo, ne štedite na instalaciji. Uostalom, učinkovitost grijanja ovisit će o kvaliteti instalacije.

Zašto je geotermalno grijanje tako dobro?

Prednosti geotermalnog grijanja uključuju nekoliko točaka koje dovode do širenja takvog sustava:

• Energija zemlje za grijanje kuće ne može se iscrpiti.
• Ovdje nema opasnosti od požara.
• Nema potrebe kupovati gorivo i skladištiti ga.
• Sustav je potpuno ekološki prihvatljiv i siguran.
• Radi autonomno.
• Ne morate trošiti novac na održavanje grijanja.
• Produktivnost je visoka.

Grijanje kuće pomoću energije zemlje dobro ide uz podno grijanje. Ako koristite ovu kombinaciju dvaju sustava grijanja, imat ćete ravnomjerno raspoređenu temperaturu u svim prostorijama i neće biti zona pregrijavanja. Ako proučite recenzije, možete primijetiti da se troškovi instaliranja sustava u prosjeku isplate nakon tri godine.

Razmatranja ugradnje

Unatoč činjenici da je toplinsko grijanje kuće u Rusiji još uvijek samo dodatni ili alternativni izvor toplinske energije, takav sustav postaje široko rasprostranjen. Iako je način grijanja kuće za nas prilično neobičan, elementi sustava će vas itekako podsjetiti zagrijavanje vode. Uostalom, prostoriju će također grijati radijatori, gdje će toplina teći kroz cjevovod.

Geotermalno grijanje privatne kuće u obavezna pretpostavlja da će glavni dio sustava biti smješten pod zemljom kada koristite vertikalne ili horizontalne izmjenjivače topline. I sam uređaj je instaliran u prostorijama, generirajući Termalna energija.

Sažmimo to

Grijanje kuće iz zemlje može se instalirati samostalno; gotovo svaki vlasnik privatne ili seoske kuće koji može kupiti opremu je sposoban za to. Grijanje seoske kuće iz zemlje danas postaje sve češće. A danas čak možete pronaći posebno stvorena sveučilišta koja proučavaju takav sustav za njegovu naknadnu modernizaciju.

Geotermalno grijanje doma svojevrsni je inovativni način grijanja doma, koji doduše postoji već relativno dugo.

Danas se poboljšava podzemno grijanje privatne kuće, razvija se najjednostavnija, ali istodobno funkcionalna metoda ugradnje. U ovom slučaju, pretpostavlja se da je moguće samostalno izračunati sve parametre i tako dalje. Podzemno grijanje seoske kuće vrlo brzo će postati glavni način grijanja vašeg doma, a video o postavljanju takvog sustava možete pronaći u nastavku.

Trenutno postoji mnogo načina organiziranja. Većina njih karakterizira niska učinkovitost i koriste se samo kao pomoćni sustav. Međutim, postoji uistinu učinkovita metoda opskrba toplinom iz alternativni izvori toplina zemlje. Kako napraviti geotermalno grijanje kod kuće vlastitim rukama: princip rada, pumpe, recenzije pomoći će u rješavanju ovog problema.

Kako radi geotermalno grijanje

Ovisno o sastavu tla, dolazi do prirodnog porasta temperature od +3°C na svakih 100 m. Upravo se na ovom fenomenu temelji geotermalno grijanje u Europi koje se koristi već desetljećima. Ali kako iskoristiti ovaj učinak u praksi?

Načelo rada geotermalnog grijanja kod kuće je prijenos toplinske energije pomoću nekoliko vrsta rashladne tekućine. Za to je potrebno nekoliko krugova, od kojih svaki obavlja svoju funkciju:

• Vanjski. Cjevovodi se nalaze u okruženju gdje se temperatura kreće od +7°C do +10°C. Ta se energija prenosi na rashladnu tekućinu koja ulazi u sljedeći krug.
• Izmjena topline. Glavni element je dizalica topline. U njemu cirkulira rashladno sredstvo, u kojem se, s povećanjem tlaka, temperatura povećava. Zagrijan rashladnom tekućinom vanjskog kruga, ulazi u kompresor. Kao rezultat, temperatura raste od +7°C do +65°C. Za ponavljanje ciklusa, tekućina ulazi u isparivač kroz prigušnicu. Ovo je osnovni princip rada geotermalnog grijanja.
• Unutarnji krug. U njemu, uz pomoć izmjenjivača topline, toplinska energija se prenosi iz rashladnog sredstva u rashladnu tekućinu u glavnom sustavu grijanja kuće.

Da biste to učinili ispravno, prvo morate odabrati shemu primarnog kruga i odgovarajuću dizalicu topline.

Geotermalno grijanje može se kombinirati s tradicionalnim vrstama opskrbe toplinom - plinskim kotlom, električnim ili kruta goriva. Na taj način možete smanjiti tekuće troškove rashladne tekućine.

Vrste geotermalnog grijanja kod kuće

Prije nego što napravite geotermalno grijanje seoske kuće vlastitim rukama, trebali biste provesti niz preliminarnih mjera. Prije svega, pronađite optimalan način rasporeda cijevi primarnog kruga.

Glavni uvjet za to je temperatura okoline u kojoj će se vodovi nalaziti. Ne smije biti niža od +7°C. U praksi to uključuje ugradnju cjevovoda u zemlju. U nekim slučajevima glavno okruženje može biti ribnjak ili rijeka. Međutim, pregledi geotermalnog grijanja za ovu vrstu kuće često ukazuju na nisku učinkovitost zimi.

Za pravilna organizacija alternativne opskrbe toplinom, morate izvršiti sljedeće korake:

1. Izračunajte optimalnu snagu. Ako će geotermalno grijanje privatne kuće biti glavno, njegova nazivna snaga trebala bi osigurati zagrijavanje zraka u cijeloj zgradi.
2. Analizirati sastav tla i dubinu njegovog smrzavanja. O tome ovisi izbor rasporeda cijevi primarnog kruga.
3. Odredite lokaciju toplinska pumpa . Kako bi se smanjili gubici topline, geotermalni sustavi grijanja "uradi sam" postavljaju se u posebnu prostoriju - podrum ili sporedna zgrada. Važno je da temperatura u njemu nije niža od +14°C.

Nepoštivanje ovih jednostavna pravila može uzrokovati kvar sustava. Često recenzije vlasnika geotermalnog grijanja ukazuju na važnost početne analize i odabira prave opreme.

Kako bi se osigurao nesmetan rad sustava, potrebno je instalirati autonomni izvor napajanja - generator.

S horizontalnim postavljanjem

Najmanje radno intenzivna metoda postavljanja cijevi primarnog kruga je vodoravna. Nalaze se na dubini od 0,5 do 3 m kako bi se smanjila površina autoceste, raspoređeni su u zavojima. Ali u isto vrijeme, udaljenost do svakog treba biti najmanje 20 cm.

Prije izrade geotermalnog grijanja provodi se primarna analiza stanja tla. Prvo se utvrđuje njegov prijenos topline. Može se kretati od 20 do W/m². Na temelju toga se izračunava ukupna dužina primarni krug.

Osim toga, trebali biste izvršiti sljedeće korake:

• Provjera razine smrzavanja tla. Dubina cijevi trebala bi biti ispod ovog pokazatelja;
• Podzemne vode. Kako bi ih se prirodno uklonilo tijekom razdoblja velikih poplava, na dno jame izlije se sloj pijeska;
• Izbor materijala cjevovoda. Mora biti dovoljno fleksibilan i mehanički pouzdan. Za geotermalno grijanje u Europi najčešće se koriste cijevi od umreženog polietilena.

Ako je važno pitanje koliko košta geotermalni sustav grijanja, onda će horizontalni raspored pomoći da se značajno smanje tekući troškovi instaliranja sustava. Kod ugradnje više primarnih krugova potrebno je ugraditi ulazne i izlazne kolektore.

S vertikalnim cjevovodima

Uzimajući u obzir osnovna načela rada geotermalnog grijanja kuće, tijekom projektiranja potrebno je postići maksimalno zagrijavanje rashladne tekućine iz zemlje. To se može učiniti samo kada se postavljaju okomite linije.

Da biste organizirali vertikalno geotermalno grijanje seoske kuće vlastitim rukama, morate napraviti bušotine dubine od 30 do 100 m. U njih su postavljeni cjevovodi primarnog kruga.

Ova shema je radno intenzivnija od vertikalne, ali ima niz prednosti:

• Velika dubina autocesta. U tom slučaju prijenos topline u okolinu povećava se za 25-30% - do 70 W/m²;
• Mala površina za ugradnju;
• Praktično nema ovisnosti o smrzavanju tla.

Osim ove metode, osnovni principi geotermalnog grijanja često se koriste za opskrbu toplom vodom ljeti. Da biste to učinili, primarni krug se postavlja u vodu - jezero ili rijeku.

Prije bušenja bunara potrebno je napraviti analizu tla i utvrditi optimalna dubina. Sastav tla izravno će utjecati na složenost procesa.

Montaža geotermalnog grijanja uradi sam

U praksi je izvođenje ove vrste opskrbe toplinom težak zadatak. Značajka projektiranja i ugradnje geotermalnog grijanja vlastitim rukama je prisutnost toplinske pumpe - glavne jedinice sustava.

Dizajn ovog uređaja uključuje unutarnji krug rashladnog sredstva, kompresor, prigušnicu i isparivač. Za upravljanje radom potrebna je elektronička jedinica. Na što treba obratiti pozornost pri odabiru geotermalne dizalice topline za grijanje?

• Tip uređaja. U opskrbi toplinom koriste se modeli podzemna voda. Osim njih, postoje "voda-voda" i "zrak-voda";
• Nominalni toplinska snaga . To izravno ovisi o parametrima dizajna. Vrijedno je uzeti u obzir da gotovo svi modeli imaju vrijednost ove karakteristike do 18 kW;
• Potrošnja energije. Ovo je zbroj električne energije potrebne za rad kompresora, pumpe i elektroničke upravljačke jedinice. Izravno ovisi o nazivnoj snazi ​​uređaja;
• Parametri sustava grijanja– temperaturni uvjeti i pokazatelji optimalnog tlaka. Za sve "uradi sam" geotermalne sustave grijanja, potonja brojka obično ne prelazi 3 bara;
• Cijena. Trenutno je instaliranje geotermalnog grijanja u privatnoj kući najskuplje. A najveći dio troškova je kupnja dizalice topline. Stoga je potrebno posvetiti posebnu pozornost pravi izbor ovu komponentu sustava.

Osim geotermalne dizalice topline za grijanje, trebali biste odabrati odgovarajuće cijevi za vanjski krug. Moraju ispunjavati određene zahtjeve. Konkretno, imati minimalni otpor prijenosu topline. U idealnom slučaju, za to bi se koristile čelične žice. Međutim, njihovo djelovanje u ovakvom okruženju predstavlja višestruke izazove. Stoga se geotermalno grijanje često izrađuje od polimernih fleksibilnih cjevovoda.

Nakon analize recenzija o geotermalnom grijanju kod kuće, može se istaknuti sljedeće: pozitivne osobine polimerne cijevi za ovu vrstu opskrbe toplinom:

• Dovoljna fleksibilnost. Ovo je važno kada sami organizirate horizontalno geotermalno grijanje za seosku kuću.
• Jednostavna instalacija i spajanje pojedinačnih krugova. U tu svrhu koriste se mehaničke spojke.
• Mogućnost brze zamjene oštećenog područja u slučaju nužde.

Također, ne zaboravite na cijenu. S obzirom da se princip rada geotermalne opskrbe toplinom temelji na dizalici topline, potrebno je smanjiti troškove kako bi se nabavio optimalan model ovog uređaja.

Za puni rad sustava, preporuča se koristiti poseban sastav rashladno sredstvo koje ima točku smrzavanja ispod 0°C.

Izračun troškova geotermalnog grijanja

Za potrošača, jedan od odlučujućih čimbenika opskrbe toplinskom energijom je njezina cijena i troškovi održavanja. S obzirom na veliko iskustvo europskog korištenja geotermalnog grijanja, prvo biste trebali izračunati optimalni proračun.

Da biste sami stvorili geotermalno grijanje, ne preporuča se sami izraditi dizalicu topline. To je zbog složenosti dizajna i obveznih tehničkih izračuna njegovih parametara. Najbolja opcija– kupnja gotove geotermalne dizalice topline.

Na tržištu postoji mnogo modela europskih proizvođača. Postoji njihova ocjena koja će vam pomoći da odlučite o najboljoj opciji:

• HELIOTERMA;
• NEURA;
• OCHSNER;

Svi modeli ovih tvrtki razlikuju se ne samo dobra kvaliteta, ali i po visokoj cijeni. Stoga, prije planiranja geotermalnog grijanja za privatnu kuću, preporuča se analizirati ponude na tržištu.

Osim ovih troškova, trebali biste uzeti u obzir troškove ostalih komponenti - cijevi, spojnih elemenata i ožičenja unutarnjeg grijanja kuće. Značajne uštede mogu se postići samoinstalacija geotermalni sustav grijanja. Međutim, pri odabiru vertikalne instalacijske sheme za primarni krug, ne možete bez upotrebe posebne opreme. Prosječni projekt "ključ u ruke" trenutno se kreće od 700 tisuća do 1,2 milijuna rubalja. Sve ovisi o planiranom kapacitetu i proračunu.

Prije kupnje crpke svakako pročitajte recenzije vlasnika geotermalnog grijanja. To će vam pomoći da saznate stvarne izvođenje oprema.

Tema ovog članka je korištenje zemljine topline za grijanje. Je li moguće uzeti toplinsku energiju iz dubina?

I ako je tako, govorimo li isključivo o složenim i skupim dizajnima visoke tehnologije ili se nešto može učiniti vlastitim rukama?

Preduvjeti

Zašto, zapravo, trebate grijanje iz zemlje? Nakon svega moderno tržište nudi mnogo gotova rješenja na struju, plin, sunce i kruta goriva...

Jednostavno je. Cijene energije rastu, značajno nadmašujući rast prihoda Rusa. Istodobno, nije teško predvidjeti daljnji eksponencijalni rast: budući da će rezerve plina i nafte završiti tijekom života naše generacije, njihovi će se ostaci prodavati po pretjeranim cijenama.

Logičan je prelazak na obnovljive izvore toplinske energije. Ali koje?

Procijenimo mogućnosti.

• Sunce je izvrstan izvor topline. Ali previše je nestalan: nekoliko tjedana vedrog vremena može ustupiti mjesto snijegu i sivom velu iznad glave.
  Osim toga, noć će vas prisiliti da ili akumulirate toplinu ili je koristite samo kao pomoćni izvor energije.

Korisno: u toploj sunčanoj klimi, grijanje pomoću solarnih kolektora je, u načelu, izvedivo, ali samo s velikom površinom i uz prisutnost velikog akumulatora topline.
Međutim, i dalje je potreban rezervni izvor topline u slučaju dugotrajnog lošeg vremena.

• Vjetar je također previše nestalan. Osim toga, ne može se koristiti svugdje: doline i nabori terena stvaraju mnoga područja sa stalnim mirom.

Ali zagrijavanje kuće toplinom zemlje pomoću geotermalne energije nema takav problem. Na dubini od jednog do pet-šest metara tlo posvuda i uvijek ima stalnu temperaturu, koja raste s povećanjem dubine.

Geotermalna pumpa

Kako možete iskoristiti toplinu zemlje za grijanje?

Gotova rješenja postoje već nekoliko desetljeća. Ovo su geotermalne. Kako su izgrađeni?

Zamislite kako radi hladnjak.

• Plin za hlađenje komprimira kompresor i postaje vrlo vruć.
• Zatim prolazi kroz izmjenjivač topline, odvodi višak topline i hladi se na sobnu temperaturu.
• Ohlađeno rashladno sredstvo ulazi u krug hlađenja zamrzivač, gdje se širi i, kao i svaka tvar kada agregatno stanje prijeđe iz tekućeg u plinovito, naglo se hladi i... hladi prostor oko sebe.
• Rashladno sredstvo zatim teče natrag u kompresor radi kompresije - i dalje u krug.

Zanimaju nas dvije činjenice:

1. Hladnjak je u stanju uzeti toplinu od hladnog predmeta i predati je toplom. U tom slučaju toplina se prenosi iz zamrzivača s njegovih -18C na zrak u prostoriji.
2. Količina dizane toplinske energije nekoliko puta je veća od potrošnje energije za rad kompresora.

Sada zamijenite zamrzivač zemljom na maloj dubini s konstantnom temperaturom - i dobit ćete radni model geotermalne dizalice topline. Imajte na umu da većim dijelom koristi energiju zemlje za grijanje vašeg doma. Troškovi električne energije ne pokrivaju više od 30 posto toplinskog kapaciteta.

Jasno je da grijanje zemlje zahtijeva ne samo radijator za oslobađanje topline, već i izmjenjivač topline na drugoj strani kruga, koji će ukloniti toplinu iz zemlje. Kakav bi mogao biti?

Vertikalni kolektor

Najčešće se prijenos topline provodi vertikalnim sondama uronjenim na dubinu od nekoliko desetaka metara. Na maloj udaljenosti od kuće izbušeno je nekoliko bunara u koje su uronjene cijevi (obično izrađene od umreženog polietilena). Velika dubina znači apsolutno stabilnu i visoku temperaturu; Osim toga, izmjenjivači topline ne zahtijevaju veliku površinu za postavljanje.

Značajan nedostatak grijanja kuće energijom zemlje u ovoj izvedbi je visoka cijena instalacijskih radova. Točnije, cijena bušenja: počinje od 2000 rubalja po dužnom metru bušotine. Ukupni trošak 2-4 bušotine dubine 50-60 metara lako je izračunati.

Horizontalni kolektor

Međutim, u onim dijelovima zemlje gdje zima nije previše teška, a dubina smrzavanja tla ne prelazi metar do jedan i pol metara, često se koriste horizontalni kolektori. Iste cijevi izmjenjivača topline položene su u rov, koji je lako iskopati sami. Jasno je da će se trošak instalacije višestruko smanjiti.

Imajte na umu: nemojte podcjenjivati ​​opseg posla. Na primjer, ukupna duljina kolektorskih cijevi za kuću s površinom od 275 m2 bit će približno 1200 metara.

Osim žuljeva lopate, zagrijavanje zemlje toplinom u ovoj izvedbi obećava vam još jedan problem. Kolektor će zauzeti veliko područje, mnogo puta veće od ukupne površine kuće. Štoviše, nećete ga moći koristiti za povrtnjak ili vrt: kolektor će zamrznuti korijenje biljaka.

Fotografija prikazuje ugradnju horizontalnog izmjenjivača topline.

Razdjelnik zraka

Srećom, osim cijene desetaka tisuća zimzelenih jedinica, možete pronaći i druge načine za provedbu grijanja seoske kuće iz zemlje. Jedan od najjednostavnijih je zračno-zemljani kolektor.

Zapamtite: za zagrijavanje zraka na prihvatljivu razinu u dnevnoj sobi potrebna vam je određena količina toplinske energije. Štoviše, što je niža početna temperatura zraka, to su veći troškovi.

Ali povećajte temperaturu ulaznog zraka sustav ventilacije potpuno besplatno. Konstantna temperatura tla, sjećate se?

Upute za korištenje grijanja zemljanom energijom su krajnje jednostavne:

• Dovod ventilacijskog zraka dovodimo u tlo ispod točke smrzavanja.
• Ravne, zakrivljene ili višecijevne kolektore polažemo pomoću običnih kanalizacijskih cijevi. Oblik određujete sami osobna parcela. Približna ukupna duljina kolektora je 1,5 metara po četvorni metar područje kuće.
• Napravimo dovod zraka na kraju kolektora koji je najudaljeniji od kuće, dovodeći cijev na visinu od najmanje jednog i pol metra od tla i opremajući je kišobranom-deflektorom. Jasno je da će se zrak morati prisilno ubaciti u kuću.

Nemojte se zavaravati: opisano grijanje toplinom zemlje neće u potpunosti i besplatno riješiti vaše probleme s toplinskom energijom.

Ali to će vam omogućiti implementaciju jedne od jednostavnih i jeftinih shema:

• Ulazni zrak temperature oko 10C može se zagrijati bilo kojim grijačem (električnim, plinskim, solarnim itd.) i ventilacijskim kanalima rasporediti po prostorijama. Troškovi u usporedbi s potrebom za zagrijavanjem hladnog uličnog zraka smanjit će se mnogo puta.
• Alternativno rješenje je korištenje zraka dovedenog iz podzemlja za puhanje preko vanjske jedinice dizalice topline zrak-voda ili konvencionalnog klima uređaja. Na +10C SVAKA vanjska jedinica bilo kojeg uređaja ove klase može učinkovito raditi. Glavni tehnički problem— osigurati potreban protok zraka.

Zaključak

I za kraj – malo osobno iskustvo. Autor članka živi u privatnoj kući u regiji s prilično toplom klimom. Ispod kuće se nalazi podrum sa betonskom podom od 75 m2, sa tijekom cijele godine temperatura je ista 10-12 stupnjeva. Jasno je da je s takvim područjem izmjenjivača topline temperatura zraka u podrumu prilično stabilna.

Jedan od uređaja za grijanje u kući je obični kućanski klima uređaj sa vanjska jedinica u suterenu i unutarnje na katu. Kao rezultat ovakvog rasporeda, čak i kada je vanjska temperatura osjetno ispod nule, klima uređaj radi maksimalno učinkovito, uzimajući toplinu iz zraka u podrumu i dalje od tla.

Vanjska jedinica split sustava tradicionalno se nalazi na ulici. Međutim, ako vaš podrum ima stabilnu temperaturu, zašto ga ne premjestiti tamo?

Kao i obično, dodatne informacije možete pronaći u videu priloženom članku. Tople zime!

Progresivna metoda geotermalnog grijanja kuće koristi princip rada korištenja topline zemlje za zagrijavanje prostorije. Budući da su tradicionalna goriva iscrpljiva prirodni resursi, onda biste se trebali unaprijed brinuti o prijelazu na najnovije neiscrpne izvore energije.

Skandinavske zemlje vodeće su u proizvodnji i radu geotermalnih sustava grijanja za domove. Oni populariziraju ovu opciju instalacije i nude je regijama koje imaju veliki potencijal za njezino korištenje.

Primjena opreme

Pogrešno je pretpostaviti da se grijanje tla može koristiti samo tamo gdje je prisutna topla voda. izvori vode, postoje topli gejziri i drugi prirodni podzemni izvori grijanja. Najnovije tehnologije omogućuju vam uspješno upravljanje geotermalnim grijanjem kod kuće iu umjerenim geografskim širinama.

Danas se u našoj zemlji ova vrsta grijanja još uvijek klasificira kao alternativni načini primanje topline. Međutim, u većini slučajeva gotovo je idealno za seoske kuće ili seoske kuće. Geotermalno grijanje koje možete sami postaviti kod kuće može raditi u dva načina:

• grijanje zimi;
• hlađenje tijekom vrućeg vremena.

To stvara najpovoljniju atmosferu u sobi.

VIDEO: Kako radi geotermalno grijanje

Rad sustava

U kući mora biti instalirana dizalica topline. Uzet će energiju iz tla ili podzemnih voda, dajući je rashladnoj tekućini koja cirkulira u kući kroz cijevi. Ovaj princip rada identificirao je još u 19. stoljeću francuski fizičar Sadi Carnot.

Komponente osnovnog čvora su:

• kompresor;
• isparivač;
• kondenzator;
• prigušni ventil.

Kompresor je odgovoran za "komprimiranje" topline i njezino prenošenje do potrošača. Sam uređaj zahtijeva vanjski izvor napajanja.

Dizalica topline radi prema sljedećem algoritmu:

1. Kolektor za unos topline mora sadržavati tekućinu koja ima niske temperature smrzavanje. Često, kada napravite geotermalno grijanje vlastitim rukama, unutra se ulijeva voda s visokim udjelom soli, alkohol razrijeđen vodom i mješavine glikola.
2. U modulu isparivača toplina se predaje rashladnom sredstvu koje ima nisku točku vrelišta, pri čemu vrije i prelazi u stanje pare.
3. Kompresor instaliran u krugu povećava tlak pare, što rezultira povećanjem temperature tvari na 78-80 0 C.
4. Nakon što rashladna tvar uđe u kondenzator, ona prelazi u tekuću fazu, a istovremeno se oslobađa energija za krug grijanja.
5. Rezultirajuća tekućina se vraća u kompresor kroz prigušni ventil.

Budući da dizalica topline za grijanje doma radi na principu hladnjaka, često se naziva i "obrnuti hladnjak". U mnogim slučajevima, energija iz zemlje koristi se za postavljanje grijanih podova.

Ispravno provedeni proračuni i dobro izvedena instalacija izmjenjivača topline mogu osigurati peterostruko povećanje izlazne snage od jednog kilovata koji troši crpka.

VIDEO: Kako radi geotermalna dizalica topline

Ugradnja izmjenjivača topline

Trenutačne vrste instalacije su sljedeće:

• okomito, kada trebate izbušiti nekoliko bušotina;
• vodoravna, gdje se rovovi kopaju ispod dubine smrzavanja;
• pod vodom, kada se polaganje vrši duž dna najbližeg vodenog tijela.

Bušenje bušotina

Za učinkovitu upotrebu toplinska energija zemlje, ako je područje u blizini zgrade malo, potrebno je bušiti duboki bunari. Stabilna pozitivna temperatura ostaje nekoliko metara duboko u zemlji. Korištenje takvih geotermalnih bušotina osigurava toplinu krugu izmjenjivača topline. Ta se toplina zatim prenosi u drugi unutarnji krug koji se nalazi u prostoriji.

Često bušenje nekoliko bušotina košta čak i manje nego njihovo polaganje duž dna rezervoara. Zahvaljujući tome, proces postaje dostupan više voljni.

Proces se provodi s malom bušilicom i malom količinom pomoćne opreme. To praktički ne utječe na okolno područje. Izgradnja bunara dopuštena je čak iu vodi, ali ne smije biti bliže od 2-3 m od stambene zgrade.

Maksimalna korisna dubina je do 200 m, ali često se učinkovitost pojavljuje od razine od 50 m. U sljedećoj fazi, bunar se oprema. Plastična cijev promjera 40 mm postavlja se unutar šupljine. U njega se propuštaju od jedne do četiri kolektorske petlje.

Šupljina između tla i vanjske stijenke cijevi mora biti ispunjena materijalom koji provodi toplinu. Ožičenje i spajanje toplovoda na toplinsku pumpu.

Ova je opcija najracionalnija u smislu troškova, jer ne zahtijeva pripremu rovova, jama itd. zemljani radovi. Ali ova mogućnost nije dostupna svima - minimalni volumen spremnika dovoljan je za grijanje kuće od 100 m2. mora imati najmanje 200 kubnih metara i nalaziti se ne dalje od 100 metara od stambene građevine.

Cijevi se polažu duž dna rezervoara kako bi se spriječilo njihovo smrzavanje tijekom najvećeg mraza.

Izvođenje proračuna

Za izračun sustava potrebno je uzeti u obzir osnovne parametre:

• na dubini koja prelazi srednja traka Rusija 15-20 m, temperatura se održava na +8-+10 0 C;
• Za vertikalne strukture U izračunima je uobičajeno uzeti rezultirajuću vrijednost snage od 50 W po 1 m visine, a točnije vrijednosti ovise o stupnju vlage u stijeni, prisutnosti podzemnih voda itd.;
• suha stijena daje 20-25 W/m;
• navlažena glina ili pješčenjak 45-55 W/m;
• tvrde granitne stijene će osigurati do 85 W / m;
• Dostupnost podzemne vode daje do 110 W/m.

Korištenje toplinske pumpe

Dugovječnost sustava ovisi o karakteristikama i uvjetima u kojima dizalica topline radi. U geotermalnim instalacijama može raditi približno 1800 sati godišnje. Ovo je prosječna vrijednost za zemljopisne širine bez podzemnih termalnih izvora.

Princip rada toplinskog sustava grijanja je identičan i nema nikakve veze sa zemljom porijekla ili markom. Geotermalne crpke mogu varirati u dizajnu, veličini, izgled, ali će koeficijent proizvodnje topline uvijek biti isti za crpke različite tvrtke I različite zemlje. To je upravo zbog osobitosti obrade prirodna energija do toplinskog.

Pumpa se ne smije previše koristiti, jer ovaj proces može dovesti do značajnog smanjenja temperature tla oko bunara, a ponekad dovodi do njegovog smrzavanja.

Posljedice takvih pogrešnih proračuna u konačnici dovode do katastrofalnih posljedica - tlo neravnomjerno pada, na nekim mjestima ide vrlo duboko, što dovodi do oštećenja zaštitnih plastične cijevi. Ako se kuća nalazi u blizini, može doći do deformacije temelja ili zidova zbog geoloških promjena.

Povremeno je potrebno poduzeti mjere za "regeneraciju" tla, za što se dodatna toplinska energija dovodi u izmjenjivač topline. Mogla bi biti energija solarni kolektor ili grijanje sonde kada se dizalica topline koristi u načinu rada za hlađenje prostora.

Zaključno treba napomenuti da geotermalna instalacija još nije dostupno svima. U nekim slučajevima, razdoblje povrata može trajati više od 10 godina, ali na kraju će ove metode grijanja kuće u bliskoj budućnosti postati ne samo alternativne, već jedine moguće.

VIDEO: Geotermalne dizalice topline