Как да направите отопление на геотермалната къща със собствените си ръце
Прогресивният метод на геотермално отопление у дома използва принципа на работа, който се състои в прилагане на топлината на земята за загряване на помещението. Тъй като традиционните горива принадлежат към изчерпаеми природни ресурси, струва си да се тревожим предварително за преминаването към най-новите неизчерпаеми източници на енергия.
Лидерите в производството и експлоатацията на геотермални отоплителни системи за дома са държавите от Скандинавия. Те популяризират тази версия на инсталациите и я предлагат на региони, които имат широк потенциал за използване.
Приложение на оборудването
Неправилно е да се предположи, че отоплението от земята може да се използва само когато има източници на топла вода, има топли гейзери и други естествени източници на подземно отопление. Най-новите технологии позволяват успешното използване на геотермалното отопление у дома и в умерените географски ширини.
Днес в нашата страна този тип отопление все още е свързано с алтернативни методи за получаване на топлина. Въпреки това, в повечето случаи тя е почти идеална за къщи или селски къщи. Инсталираните отоплителни системи за домашно отопление със собствени ръце могат да работят в два режима:
- отопление през зимата;
- охлаждане при горещо време.
Така се формира най-благоприятната атмосфера в стаята.
VIDEO: Как действа геотермалното отопление
Работа на системата
Къщата трябва да инсталира термопомпа. То ще отнеме енергия от почвата или подземните води, което ще даде на циркулиращата охлаждаща течност, която циркулира в къщата. Този принцип на работа е разкрит през 19 век от френския физик Сади Карно.
Съставните елементи на базовия възел са:
- компресор;
- изпарител;
- кондензатор;
- клапан за газта.
Компресорът се захваща за "компресиране" на топлина и го премества на потребителите. Самото устройство се нуждае от външно захранване.
Работата на термопомпата се извършва съгласно следния алгоритъм:
- Топлинният колектор трябва да съдържа вътрешна течност, която има ниска точка на замръзване. Често в производството на геотермално отопление със собствените си ръце вътре излива вода с високо съдържание на соли, алкохол разреден с вода, гликол смеси.
- В модула на изпарителя топлината се отделя на охлаждащия агент с ниска точка на кипене, в което момент се вари и се превръща в състояние на пара.
- Компресор, инсталиран във веригата, допринася за увеличаване на налягането на парите, което означава, че температурата на веществото се повишава до 78-80 ° С.
- Влизането в хладилния агент на кондензатора навлиза в течната фаза, като същевременно се отделя енергия и към отоплителния кръг.
- Връщането на образуваната течност към компресора се осъществява чрез клапана на газта.
Тъй като термопомпата за домашно отопление работи на принципа на хладилника, често се нарича "хладилник в обратен ред". В много случаи енергията от земята се използва за инсталиране на подово отопление.
Правилно извършените изчисления и добре изпълнената инсталация на топлообменника са в състояние да осигурят възвращаемост от консумираната от помпа консумация на киловат до петкратно увеличение на изходната мощност.
VIDEO: Как функционира геотермална термопомпа
Инсталация на топлообменника
Текущите типове инсталация са такива опции:
- вертикално, когато трябва да пробиете няколко кладенци;
- хоризонтално, където са изкопани окопите под дълбочината на замръзване;
- под вода, когато полагането се извършва на дъното на най-близкия резервоар.
Добър пробив
За ефективно използване на топлинната енергия на Земята, ако районът в близост до сградата е малък, е необходимо да се пробиват дълбоки кладенци. В дълбините на земята на няколко метра остава стабилна положителна температура. Използването на такива геотермални кладенци осигурява топлина към веригата на топлообменника. Освен това тази топлина се прехвърля към втората вътрешна верига, разположена в стаята.
Често, пробиването на няколко кладенци струва дори по-ниско от това на дъното на резервоара. Поради това процесът става достъпен за повече хора.
Процесът се осъществява от малка сондажна платформа и малко помощно оборудване. Тя почти не се отразява на околния район. Изграждането на кладенец е позволено дори във вода, но не трябва да бъде по-близо от 2-3 метра от жилищна структура.
Използваната максимална дълбочина е до 200 м, но често се получава ефективност от 50 м. На следващия етап ямката е изградена. От вътрешната страна на кухината се поставя пластмасова тръба с диаметър 40 мм. Предава се от един до четири контури на колектора.
Кухината между почвата и външната стена на тръбата трябва да бъде запълнена с топлопроводящ материал. Нагревателната линия е свързана с термопомпата.
Водна енергия
Тази опция за цена е най-рационална, тъй като не изисква подготовка на окопи, яма и други земни работи. Но това не е достъпно за всички - минималното количество вода, което е достатъчно за отопление на една къща е 100 кв.м. трябва да бъде най-малко 200 кубически метра и да се намира не повече от 100 метра от сградата на къщата.
Във водопроводните тръби, разположени по дъното, за да се предотврати замръзването им при високи температури.
Извършване на изчисления
За да се извърши изчисление на системата, е необходимо да се вземат предвид основните параметри:
- на дълбочина над 15-20 м в Централна Русия, температурата се поддържа на + 8- + 10 0 С;
- за вертикални структури е обичайно да се вземат в изчисленията получената мощност от 50 W на 1 m височина и по-точните стойности зависят от съдържанието на влага в скалата, наличието на подземни води и т.н.
- сухата скала дава 20-25 W / m;
- влажна глина или пясъчник от 45 до 55 W / m;
- твърдите гранитни скали ще осигурят до 85 W / m;
- наличието на подземни води дава до 110 W / m.
Използвайте термопомпата
Устойчивостта на системата зависи от характеристиките и условията, при които работи термопомпата. В геотермалните инсталации тя може да работи приблизително 1800 часа годишно. Това е средна стойност за географските ширини без термични подземни източници.
Принципът на действие на термопомпата
Принципът на работа на топлоелектрическата система е идентичен и по никакъв начин не е свързан със страната на произход или марката. Геотермалните помпи могат да се различават при проектирането, размера, външния вид, но коефициентът на производство на топлина винаги ще бъде същият за помпите на различни компании и различни страни. Това се дължи на особеностите на преработването на естествената енергия в топлина.
Невъзможно е да се допусне твърде много изходна помпа, тъй като този процес може да доведе до значително понижаване на температурата на почвата около кладенеца, а понякога и до замръзване.
Последиците от такива погрешни изчисления в крайна сметка водят до катастрофални последици - земята се разтърсва неравномерно, на някои места се стига много дълбоко, в резултат на което се повреждат защитните пластмасови тръби. Ако къщата се намира наблизо, тогава може да възникне деформация на основата или стените поради геоложки промени.
Периодично е необходимо да се вземат мерки за "регенериране" на почвата, за която се подава допълнителна топлинна енергия към топлообменника. Това може да е енергията на слънчевия колектор или нагряването на сондата при използване на термопомпа в режим на охлаждане на помещенията.
В заключение, трябва да се отбележи, че геотермалната инсталация все още не е достъпна за всички. В някои случаи периодът за изплащане може да продължи повече от 10 години, но в крайна сметка точно такива методи за отопление на една къща, която в близко бъдеще ще стане не само алтернатива, а единствената възможна.
Геотермално отопление на къщата - цената на договореностите до ключ
Със сигурност сте чували за геотермалното отопление повече от веднъж. Такива системи са инсталирани в много европейски страни и те са много популярни и популярни. Възможно ли е да го установим с нас? За да разберете това, трябва да разберете принципа на работа, както и да разгледате всички предимства на такава система.
Предимства на геотермалното отопление
- Независимост от наличието на стандартни ресурси.
- Система, щадяща околната среда. Това отопление не създава никакви емисии в атмосферата, както правят обикновените котли за горене.
- Голям коефициент на топлопреминаване.
- Многозадачна система. Тя може да отоплява стаята през студения сезон и да я охлади през лятото. Системата работи и за отопление на водата. По всяко време можете да имате топла вода.
- Тих. Нивото на звука на работната помпа не надвишава 27 децибела.
- Икономиката. Въпреки високите първоначални разходи за инсталиране на системата, тогава ще плащате само за електричество, което ще погълне термопомпата. И неговите разходи са минимални.
Цената на геотермалното отопление у дома
Вероятно това е единственият момент, поради който системата все още не е широко използвана. Първоначалните разходи могат да достигнат един милион рубли. Всичко зависи от това, какво е мястото на дома ви и източника на топлина. Така че полагането на отоплителната верига във водните тела е по-евтино при същите разходи за помпената станция и свързаните с нея материали (тръби, уплътнители и др.).
Най-благоприятната такава инсталация за малки домове. Разходите се изплащат за две или три години, тъй като не е необходимо да се плаща за газ / въглища / дърва за огрев, а всички разходи се намаляват до изплащане на малко количество електроенергия, изразходвано за експлоатацията на помпено оборудване. Струва ли ви се спестява чрез извършване на такава инсталация, не на ключ, а на самия вас? Може би, при внимателно проучване на всички характеристики на процеса. На практика има случаи на успешно събиране от самите собственици.
Цената на извършените до ключ работи е:
- от изчисленията на мощността на помпата, дължината на отоплителния кръг;
- от цената на работата в земята или водата (пробиване, копаене на окопи, полагане под вода), както и свързаните с тях дейности по полагане и монтаж;
- от монтажа и свързването на помпената станция.
Като пример даваме приблизителни изчисления за къща от 150 квадратни метра. м.
- За такъв дом се изисква термопомпа с капацитет от 14 кВт. Цената му е 260 хил. Рубли.
- Сумата за цялата работа по подреждането на вертикалния глинен контур е приблизително 427 хил. Рубли. Може да варира според видовете почви.
Общо - 687 хил. Виждаме много значителни първоначални разходи за инсталирането на геотермално отопление. Цената на обикновените котли е много по-евтина. За сравнение, изчислете какви са текущите разходи за отопление и изчислете колко ще похарчите с геотермалното отопление. Помислете за двата случая в перспектива в продължение на много години (10-15 години). Разликата е много, много важна.
Основните компоненти на геотермалните отоплителни системи
Геотермалното отопление не използва обичайните източници на топлина. Не се говори за дърва за огрев, въглища, газ или електричество (в размер, който използва обикновен електрически бойлер).
Цялата система се състои от три основни елемента. Те са:
- отоплителна схема вътре в къщата;
- отоплителна верига;
- помпена станция.
Като отоплителна схема, която ще се намира вътре в къщата, могат да действат както обичайните конвенционални радиатори, така и подовата отоплителна система (използва се по-голямо количество енергия за отоплението). В допълнение, тази система може да доведе до предварително подгряване на оранжерия, басейни, пътеки вътре в обекта и т.н.
В този случай отоплителната верига е геотермални източници на топлина. Така се отоплява с помощта на енергията на земята, водата и въздуха.
Помпената станция е необходима, за да се прехвърли топлината от геотермалната отоплителна верига към отоплителната.
Повече за метода на отопление
За отопление на помещение геотермалното отопление използва енергия, която се съхранява в околната среда. Принципът на действие се заимства от дизайна на хладилника. В него топлината от вътрешната камера се извежда, за да достигне минималните температурни стойности в самата камера. Когато това се случи, задната стена се нагрява. При геотермалното отопление в дневната се подава топлина от земята (или вода, въздух). Разликата е, че топлинният източник не се охлажда, но има стабилна температура. Поради това, затоплянето на помещението може да се случи във всеки студен сезон. И в топлина можете да конфигурирате системата, за да се уверите, че корпусът е охладен.
Помислете за пример с отоплителен кръг за отопление на жилище в земята. Тази опция е най-разпространена, тъй като позицията на геотермалния контур във водните източници изисква присъствието й в близост до къщата. Това е по-рядко срещано.
Топлина от земята
На определена дълбочина земята има своя температура. Тя не зависи от метеорологичните условия и времето на годината. Става въпрос за тези слоеве, които са под нивото на замръзване. Тоест отоплителната верига се полага там, където температурата винаги има стабилна положителна стойност.
Начини за разполагане на тръбите на отоплителните кръгове в земята
Вертикално подреждане
Факт е, че дълбоки кладенци се пробиват в района, където ще бъдат положени тръби. Тяхната дълбочина зависи от това, коя област ще трябва да се нагрее. Стойността достига до 300 метра. Изчислението се основава на факта, че 50-60 W топлинна енергия на земята представлява един метър геотермален тръбопровод. За помпа с мощност от 10 киловата (подходяща е за къща с площ до 120 квадратни метра), имате нужда от кладенец с дълбочина от 170 до 200 м. Можете да пробивате няколко кладенци, но по-плитки. Предимството на метода се крие във факта, че с такава полагане има най-малка намеса в пейзажа на вашия парцел, ако къщата вече е построена, и парцелът е внесен в правилната му форма. Но в същото време има големи разходи за работа.
Хоризонтален стил
Над съседния парцел се изтегля изкоп от огромна площ. Тяхната дълбочина зависи от нивото на замръзване на земята във вашия регион (от 3 метра и по-дълбоко), а площта на ямата - от площада на къщата. Трябва да се изчисли от факта, че между 1 и 20 вата енергия представляват 1 метър от тръбопровода. Ако инсталирате една и съща термопомпа на 10 kW, дължината на веригата трябва да бъде от 300 до 500 м. Тръбите са положени по дъното на тези окопи и след това те са напълнени със земя.
Схемата на цялата структура
Всъщност има три вериги, през които течността циркулира. Първият от тях, означен като отопление. Следващата верига е в помпата. Там охладителят поглъща топлината от отоплителната верига и я прехвърля в третия цикъл през тръбите към къщата.
Охлаждащата течност преминава по контура под земята и се нагрява до температура 7 ° C (това е индикаторът на дълбочина под нивото на замръзване). Цялата енергия, която охлаждащата течност е взела от земята, идва от термопомпата.
Топлинната помпа има първи топлообменник. В него охлаждащата течност от земната верига отоплява хладилния агент, повишавайки не само температурата, но и налягането. В газовото състояние охладителят преминава към втория топлообменник. Тук отоплява охлаждащата течност, която циркулира през тръби вътре в къщата, и след това се връща в течно състояние.
Геотермално отопление
През последните десетилетия активното препитание на хората, които отговарят на техните нужди, започна много негативно въздействие върху природата, околната среда. И топлоелектрическите централи играеха важна роля в този процес. В същото време обществото започна да разбира, че ресурсите на природата не са безкрайни, поради което през последните години те започнаха да въвеждат аналози на източници на топлоснабдяване. Един от тези алтернативни начини за отопление на една къща е геотермалното отопление. Системата е лесна и ефективна и можете да я направите сами.
Имайте предвид, че геотермалното отопление в Съединените щати и европейските страни се е превърнало в основен източник на топлина, но днес в Русия се разглежда само като алтернатива на газ, електричество, твърдо гориво и други видове отопление. Много скоро геотермалното отопление ще стане основно, тъй като прегледите показват, че това е икономически ефективен начин да затоплите дома си без да навредите на околната среда и във ваша полза.
Принцип на действие
Такова явление като геотермалното отопление, принципът на който прилича на обикновен хладилник, е точно обратното - става все по-популярен. Земята запазва топлината постоянно, възможно е да се нагреят обекти на повърхността й. Долната линия е, че горещата магма затопля земята отвътре и отгоре не замръзва земята поради земната повърхност.
Топлинната енергия, която се получава в процеса на отопление, използва геотермална система, базирана на специална термопомпа.
И принципът на работа тук е следният: топлинна помпа е поставена на върха, топлообменник е свален в специален пръстен вал. Подземната вода минава през помпата и се загрява. По този начин топлината, която се получава от нея, се използва за промишлени или домашни цели. Това е начин подземните отоплителни работи.
Схематична схема на термопомпата
Трябва да се отбележи, че основното предимство на такава система е, че при консумация на енергия от 1 kW, ние получаваме полезна топлинна енергия в диапазона от 4 до 6 kW. За сравнение, конвенционален климатик не е в състояние да преобразува 1 kW електричество в 1 kW топлинна енергия (Закона за икономия на енергия, тъй като загубите са били отменени при преобразуване на един вид енергия в друг). Отоплението, дължащо се на топлината на земята, ще се изплати достатъчно бързо с правилния подход към въвеждането на геотермалното отопление.
Характеристики на системата
Разбира се, не е толкова лесно да направите геотермално отопление със собствените си ръце, но това е напълно възможно. И за начало е мое. Параметрите на мината се изчисляват за всеки отделен случай. Размерите му ще зависят от климата във вашия район, вида на почвата, структурните особености на регионалната кора, домашната площ, където ще бъде поставена такава система. Като правило дълбочината на мината е от 25 до 100 m.
Пробивна сонда за термопомпа
Освен това, инсталирането на геотермално нагряване предполага такава стъпка, като понижаване на тръбите, абсорбиращи топлина, в земния вал. Функциите на тези тръби са следните: те ще подадат топлина към помпата, което ще повиши температурата на течността и ще я доведе до нагряване. Имайте предвид, че ако решите да направите геотермални отоплителни системи със собствените си ръце, тогава ще ви е необходим помощник, защото тръбите са много тежки.
Имайте предвид, че през летния период отоплението от земята работи като климатик. За тази цел активирайте обратния механизъм. По време на работа топлообменникът ще има енергия на охлаждане.
Начинът, по който системата работи
Това е ефективна и екологосъобразна система - термично отопление, принципът на нейното функциониране може да продължи по три основни начина:
- Използва се топлинна енергия на дълбоки подземни води. Такава вода е с висока температура, термопомпата я повдига и я загрява. Тогава водата преминава през топлообменника, като раздаде по-голямата част от неговата енергия.
- Този метод изисква допълнителни разходи от собствениците. В дълбочината на земята от 75 м и по-ниски те намаляват резервоара, в който се намира антифризът. Той се загрява и чрез термопомпата се издига до топлообменника. След като топлината се подаде на топлообменника, антифризът се връща в резервоара.
- И за третия начин на работа на системата, не е необходимо да се оборудва наземна мина изобщо. Това отопление от земята е подходящо за отопление на сгради, които имат достъп до резервоар. Така че на дъното на резервоара от топлообменника се поставят сонди от хоризонтален тип и се превръща водата от дъното.
Предимства на геотермалната отоплителна система
Геотермалните отоплителни системи имат няколко предимства:
- Освобождаването на топлинната енергия е няколко пъти повече от потреблението на електроенергия, което изисква помпа.
- Безопасността на околната среда е по-голяма от тази на другите системи за отопление, тъй като геотермалните отоплителни системи не произвеждат никакви вредни емисии.
- За да функционира геотермалната система, не се изисква гориво или допълнителни химикали. Ето защо е безопасно за собствениците и за околната среда.
- При работата на такова отопление няма риск от експлозия или пожар.
- Ако отоплителната система е инсталирана правилно, тя ще работи без техническа поддръжка в продължение на поне 30 години.
Ние инсталираме геотермално отопление независимо
Веднага ще отбележим тази характеристика: онези, които решат да оборудват отоплението с топлината на земята, ще трябва да инвестират огромна сума пари веднъж. Разбира се, с течение на времето, тази цена ще се изплати, тъй като ние не изграждаме жилища за себе си за една или две години. Освен това разходите за газ и електричество се увеличават всяка година, а с геотермалната система няма да знаете какво представляват тези скокове на цените.
Имайте предвид, че в помещението, което искате да отоплявате, поставете отоплителни елементи, които не се различават от отоплението на водата. Вашият корпус ще бъде нагряван от радиатори, а топлината в тях ще минава през тръбите.
Но в тази система повечето от тях ще бъдат скрити под земята. Отоплението със земна енергия е наличието на кладенец и топлообменник. В жилището трябва само да поставите устройство, което ще генерира топлина - обикновено това не отнема много място.
Принципът на действие на термопомпата
На такова устройство потребителят ще може да регулира температурата и да доставя топлинна енергия. Инсталирането на самата отоплителна система в къщата се извършва, както обикновено, с разклоняване на тръбопровода и радиатори. Ако имате частна къща или самата сграда е малка, тогава в този случай генераторът на системата се показва в отделна стая или в мазето.
Разпространение на геотермалната отоплителна система
Отоплението с помощта на топлината на земята започна да се разпространява в края на 80-те години в американските градове, които бяха особено тежки в кризата. Отначало такава система се използва от богати хора, които спасяват домовете си по такъв начин, но системата бързо стана по-евтина и по-бедните американци се заинтересуваха от нея. И скоро използването на топлина от земята за отопление стана прерогатив на повечето американци, които притежават частни къщи. В европейските държави преди 20 години статистическите данни сочат, че около 12 милиона души са използвали геотермални отоплителни системи. И през цялото това време до днес тази цифра се е увеличила само.
Тенденциите в разпространението на геотермалното отопление са ясни. В края на краищата отоплението, което се дължи на енергията на Земята, е удобно, икономично и безопасно.
Въпреки че газовата отоплителна система е най-популярна, по същата причина, всяка година запасите от природен газ намаляват, разходите за нея растат и растат. И използването на твърдо гориво за отопление на дома е трудоемко. В допълнение, в резултат на изгарянето на дървесина и въглища се отделят вредни въглеродни диоксиди, сажди и катран. Ето защо геотермалното отопление става все по-често срещано в Русия.
Подземно геотермално отопление у дома
За осигуряването на частна къща с топлина, традиционно се използват единици, използващи електроенергия, твърдо, газово или течно гориво. През последните десетилетия слънчевите колектори и топлината на земните черва са използвани като алтернативен източник на топлинна енергия. Отоплението на къщата с топлината на земята се нарича геотермално отопление на къщата.
Геотермално отопление на къщата поради енергията на земята
Отоплението от Земята е в нарастващо търсене, тъй като цената на конвенционалните енергийни носители непрекъснато се увеличава и резервите от изкопаеми горива намаляват. Инвестирането в наземно отопление на селска къща е доста изгодно предвид икономическите перспективи и значителните икономии на автономно отопление през отоплителния сезон.
Начини за получаване на естествена топлинна енергия
Геотермалните топлинни помпи се различават по метода на извличане на топлина:
- Инсталации, използващи топлината на дълбоки подземни води, горещи гейзери и др.
- Системи, които включват антифриз резервоар инсталиран в земята на дълбочина от 75 метра. Отоплението от земните недра се осигурява от естественото загряване на резервоара с антифриз; в резултат на това охлаждащият агент, преминаващ през топлообменника, прехвърля получената топлина и се връща в резервоара.
- Геотермалният контур е разположен върху дъното на резервоара, който е естествен акумулатор на топлина. В този случай трябва да имате предвид, че резервоарът може напълно да замръзне през зимата.
Отоплението на къща със земна енергия изисква мащабна инсталация на системата, но това е екологичен начин за получаване на почти безплатна топлинна енергия. За да отоплявате къщата, ще ви трябват малки разходи за електроенергия, необходими за работата на системата.
Принципи на действие на геотермалното отопление
Отоплението, което се дължи на енергията на Земята, се използва успешно в различни климатични зони: системите могат да работят в южните и северните райони.
Геотермалната инсталация в хода на експлоатацията използва такава физическа свойства на някои течности, като например способността за изпаряване, което води до охлаждане на повърхността. Това явление стои в основата на работата на хладилното оборудване.
Принципът на геотермалното отопление е процес на обратно охлаждане. Това е начинът, по който климатиците работят, което може не само да охлади, но и да загрява въздуха в стаята.
Принципът на действие на термопомпата
Климатичните инсталации обаче имат ограничена наличност - те не могат да функционират при температури под -5 ° С. Геотермалната система може да осигури отопление у дома, независимо от температурата на въздуха на повърхността. Това се дължи на факта, че в околната среда, от която се използва топлинна енергия, естествено се поддържат стабилни температурни условия.
Система за геотермално нагряване на устройството
Геотермията (науката за термичното състояние на Земята) направи възможно практическото приложение на топлинната енергия, която кората получава от червената гореща магма в центъра на планетата.
Специално разработена термопомпа за отопление на дома е монтирана на повърхността и топлообменник е монтиран в земята или в дъното на резервоара. Топлинната енергия се "изпомпва" на повърхността и позволява отоплението на охлаждащата течност в отоплителната верига на къща или нежилищен обект.
Как се отоплява процесът
Геотермалното отопление на частна къща е икономически ефективен вариант. Ако използвате енергията на Земята за затопляне на дома си, тогава за всеки киловат електричество, необходимо за работа с оборудването, се получава от 4 до 6 kW полезна топлинна енергия, получена от недрата на планетата.
В сравнение с работата на климатика, ще видим, че по време на експлоатацията му се изисква да похарчи повече от 1 кВт електричество, за да произведе 1 кВт топлинна енергия. Това се дължи на неизбежните загуби в преобразуването на една енергия в друга и т.н.
Много е рентабилно да се затопли жилищна сграда, поради топлинната енергия на вътрешността на Земята, но периодът на изплащане на разходите за оборудване и инсталация ще отнеме известно време.
Използването на топлината на земята за отопление на къщата не изисква инсталиране на традиционен бойлер за отопление на охлаждащата течност.
В този случай системата се състои от три компонента:
- отоплителна верига - геотермален източник на топлинна енергия;
- отоплителна верига вътре в къщата - радиатор или подовете с ниска температура;
- помпена станция - термопомпа за изпомпване на топлинна енергия от отоплителна верига в земята или под водата до отоплителната верига.
Системата за геотермално отопление може да се използва и за отопление на оранжерии, спомагателни сгради, басейн, градински пътеки и др.
Оборудване за организиране на геотермално отопление
Геотермалното оборудване за система за дълбоко отопление позволява натрупването на топлинна енергия, извлечена от околната среда, и прехвърлянето й към охлаждащата течност в отоплителния кръг.
Списъкът на оборудването за отопление с топлинна енергия на земята включва:
- Изпарителя. Устройството е разположено на дълбочина и служи за абсорбиране на топлинна енергия в геотермални води или почва.
- Кондензатора. Позволява ви да приведете температурата на антифриз до необходимата стойност за функционирането на системата.
- Топлинна помпа. Той циркулира антифриз в отоплителната верига, контролира работата на геотермалната инсталация.
- Буферен резервоар - контейнер за събиране на отопляем антифриз. Той позволява прехвърлянето на топлинна енергия от вътрешността на земята към охлаждащата течност. Резервоарът, през който преминава охладителната течност, е снабден с топлообменник под формата на намотка. На него, давайки топлина, загрята антифриз се движи.
Инсталация на системата
Геотермалното отопление на селска къща на етап строителство изисква значителни парични инвестиции. Високата крайна цена на системата се дължи главно на голямото количество основи, свързани с монтажа на отоплителната верига.
С течение на времето финансовите разходи се изплащат, защото топлинната енергия, използвана по време на отоплителния сезон, се извлича от дълбочината на земята с минимално потребление на енергия.
Монтаж на хоризонтална топлообменна геотермална отоплителна система
За да се осигури отоплението на къщата с топлината на земята, инсталирането на системата е необходимо:
- основната част трябва да бъде разположена под земята или в долната част на резервоара;
- в самата къща се инсталира само достатъчно компактно оборудване и се полага радиатор или подово отопление. Оборудването, разположено вътре в къщата, ви позволява да регулирате нивото на отопление на охлаждащата течност.
При проектиране на отопление поради топлината на земята е необходимо да се определи опцията за монтиране на работната верига и вида на колектора.
Има два типа колекционери:
- Вертикално - потопено в земята за няколко десетки метра. За да направите това, на кратко разстояние от къщата, е необходимо да се пробие редица кладенци. Контурът е потопен в кладенците (най-надеждният вариант е тръбите, направени от омрежен полиетилен).
Недостатъци: Големи финансови разходи за пробиване в почвата на няколко кладенци с дълбочина 50 метра.
Предимства: Подземното разположение на тръбите на дълбочина, където температурата на почвата е стабилна, осигурява висока ефективност на системата. В допълнение, вертикалният колектор заема малка площ от земя.
Недостатъци: Необходимостта да се използва голяма площ от обекта (основният недостатък). Този парцел след полагане на контура не може да се използва като градина или зеленчукова градина, тъй като системата работи с освобождаването на студено при транспортиране на хладилен агент, поради което корените на растенията ще замръзнат.
Предимства: По-евтини земни работи, които дори могат да се извършат сами.
Хоризонтален и вертикален тип колектор
Геотермалната енергия може да се произведе чрез полагане на хоризонтален геотермален контур на дъното на не замръзващо водно тяло. Трудно е обаче да се приложи на практика: резервоарът може да бъде разположен извън частната територия и след това инсталирането на топлообменника трябва да бъде координирано. Разстоянието от отопляемото съоръжение до резервоара трябва да бъде не повече от 100 метра.
Това е важно! Температурата на околния колектор не трябва да пада под + 5 ° С. При контакт с замръзващата земя, горната част на колектора трябва да бъде защитена с топлоизолация, за да се избегне загубата на топлинна енергия.
Предимства и недостатъци
Отоплението със земна енергия има редица предимства:
- Ефективност. В сравнение с цената на електроенергията за термопомпата, системата позволява да се получи няколко пъти повече топлинна енергия.
- Екологичност. Този тип отопление е екологично безопасно, няма атмосферни емисии.
- Security. Не е необходимо да използвате гориво, химикали и др., Няма опасност от експлозия или пожароизвестителна техника.
- Минимална необходимост от техническа поддръжка. Правилно монтираната система може да работи без намеса поне от 30 години.
- Икономиката. По време на операцията няма разходи за ремонт, което прави възможно възстановяването на инсталацията на отопление в рамките на 5-8 години.
- Няма нужда да контролирате системата.
- Нисък шум при работа с оборудване.
- Неизползваем източник на топлинна енергия, не се изисква да купува и съхранява енергия.
Недостатъците включват:
- първоначално високи разходи за оборудване;
- необходимостта от извършване на сложни сондажни операции на площадката за монтиране на вертикален контур или разваляне на ландшафта чрез подготовка на окопи за хоризонтален топлообменник.
В умерените климатични условия геотермалните инсталации се оказаха ефективни. В северните райони този тип отопление е подходящо за малки къщи (до 200 м 2).
Като разберете как работи системата и от кои части струва, можете да определите възможността за нейното инсталиране на собствения си сайт. Преобладаващо отоплението от земята е оборудвано по време на строителната фаза на къщата - в този случай е по-лесно да се извършват земни работи, тъй като планирането на обекта и създаването на ландшафтен дизайн все още предстои.
Използваме топлината на земята за затопляне на къщата
Отоплението на къщата с топлината на земята е по-предпочитано в сравнение със слънчевата и вятърната енергия. В Европа слънчевите системи вече са широко разпространени, което ви позволява да използвате лъчите на слънцето, за да затоплите дома си и да затоплите водата (вижте също: "Хелиосистеми за отопление"). Въпреки това използването им е ограничено - ако в страни с топъл климат има достатъчно за пълно отопление на жилищата, то в райони с умерен климат има прекалено много облачни дни. В допълнение, слънчевите колектори трябва да имат голяма площ и голям акумулатор за топлина и в резултат на това създаването на отоплителна система струва голяма сума (да се чете: "Направи си сам").
Геотермални помпи, които използват топлината на земята за отопление на дома
- газовият хладилен агент се компресира от компресора и в същото време е много горещ;
- хладилният агент преминава през топлообменника, изпускайки излишната топлина и охлаждането до стайна температура;
- след охлаждане, това вещество влиза в охлаждащата верига на фризера, където то се разширява. В резултат на промените в състоянието на агрегация от течност към газообразна, охладителят охлажда рязко и охлажда всичко около него;
- след това се връща към компресора и цикълът се повтаря отново.
По същия начин затоплянето на къщата се извършва с енергията на земята. Например, хладилникът взима топлина от студен предмет и го прехвърля на топъл предмет, така че топлината се прехвърля от фризера с минус на температурата към помещението. Количеството на изпомпваната енергия е няколко пъти по-голямо от консумираната от компресора електроенергия.
- вертикално;
- хоризонтално.
Преди да започнете да използвате топлината от земята, за да затоплите дома си, трябва да решите кой тип колектор. Как изглеждат, можете да видите на снимката.
Вертикални колектори за отопление на дома от земята
Все пак трябва да се вземе предвид значителен недостатък на тази схема: отоплението от земните недра е скъпо. Разбира се, първоначалните разходи впоследствие ще се изплатят, но все пак не всяко семейство може да си позволи такива разходи. Цената на сондажите е висока и това ще отнеме много пари, за да се направят няколко кладенци на дълбочина 50 метра.
Хоризонтални колектори за отопление на къщата с топлина на земята
По този начин отоплението със земна енергия е добра идея, но е много трудно да се приложи. При слънчево отопление ситуацията е еднаква. Поради тази причина алтернативните източници на енергия днес не са широко разпространени.
Въздушни колектори
- отстранете вентилацията за всмукване на въздух под нивото на замръзване на почвата;
- да се постави извит, праволинеен или многотръбен колектор, използващ обикновени канализационни тръби (формата се избира в зависимост от мястото, всеки метър от квадрата на къщата трябва да е на 1,5 м от колектора);
- направете вентилационен отвор в края на колектора далеч от къщата, преместете тръбата на височина най-малко на 1,5 метра от земята и я оборудвайте с чадър-дефлектор (разбира се, въздухът ще бъде принуден да влезе в къщата.
В този случай наземното отопление няма да може напълно да осигури на къщата топлина.
Отопление от земята: сложно и просто изпълнение
Темата на тази статия е използването на топлина от земята за отопление. Възможно ли е да се използва топлинна енергия от дълбините?
И ако е така, говорим изключително за сложни и скъпи високотехнологични конструкции или може да се направи нещо със собствените ни ръце?
Под тънката кора сърцевината на планетата продължава да се вари. Възможно ли е тази топлина да се използва на повърхността?
предпоставки
Защо, всъщност, се нуждаете от отопление от земята? В края на краищата модерният пазар предлага много готови решения за електричество, газ, солариум и твърдо гориво...
Това е просто. Цените на енергията се покачват, далеч над ръста на руския доход. В същото време не е трудно да се предскаже по-нататъшен растеж от експонента: тъй като запасите от природен газ и петрол ще приключат още през живота на нашето поколение, остатъците ще се продават на прекомерни цени.
Логично е да се премине към възобновяеми източници на топлинна енергия. Но кои?
Нека да оценим възможностите.
- Слънцето е чудесен източник на топлина. Но твърде нестабилна: няколко седмици на ясно време могат да бъдат заменени от сняг и сив воал над главата.
Освен това нощта ще принуди или да натрупа топлина, или ще използва слънчевите колектори за домашно отопление само като спомагателен източник на енергия.
Това е полезно: при топъл слънчев климат, отоплението на слънчеви колектори е по принцип ефективно, но с огромна площ и с огромен топлинен акумулатор.
Все пак е необходим резервен източник на топлина в случай на продължително лошо време.
- Вятърът е твърде нестабилен. Освен това, не навсякъде, тя може да се използва: долини и релефни гънки създават много области с постоянно спокойствие.
Но затоплянето на къщата с топлината на земята с помощта на геотермалната енергия няма такъв проблем. На дълбочина от един метър до пет или шест, почвата навсякъде и винаги има постоянна температура, която се увеличава с увеличаване на дълбочината.
Дълбочината на замръзване обаче варира значително в зависимост от региона.
Геотермална помпа
Как може топлината на земята да се използва за отопление?
Готовите решения вече съществуват няколко десетилетия. Това са геотермални термопомпи за отопление на дома. Как са подредени?
Представете си как работи хладилникът.
- Газообразният хладилен агент се компресира от компресора, много горещ в същото време.
- След това той преминава през топлообменника, като разсейва излишната топлина и охлажда до стайна температура.
- Охладеният охлаждащ агент навлиза в охлаждащата верига на фризерното отделение, където се разширява и като всяко вещество, когато състоянието на агрегиране се променя от течност в газообразно, охлажда бързо и... охлажда пространството около него.
- След това охладителят отново се подава към компресора за компресиране - след това в кръг.
Ние сме любопитни за два факта:
- Хладилникът може да отнеме топлината от студен обект и да го затопли. В този случай топлината се прехвърля от фризера от -18 ° C във въздуха в помещението.
- Количеството помпена топлинна енергия е няколко пъти по-голямо от консумацията на енергия за работата на компресора.
Сега, вместо фризера, заменете почвата на плитка дълбочина с постоянна температура - и ще получите работещ модел на геотермална термопомпа. Забележете - в по-голямата си част използва енергията на Земята, за да затопли дома ви. Цената на електроенергията не покрива повече от 30% от топлинния си капацитет.
Отоплението на къщата от земята е свързано главно с геотермални помпи.
Ясно е, че отоплението на земята изисква не само радиатор за освобождаване на топлина, но и топлообменник от втората страна на веригата, който ще загрява от земята. Как може да бъде той?
Вертикален колектор
Най-често топлопредаването се извършва от вертикални сонди, потопени на дълбочина от няколко десетки метра. На късо разстояние от къщата се пробиват няколко кладенци, в които се потапят тръби (обикновено направени от омрежен полиетилен). Голямата дълбочина означава абсолютно стабилна и висока температура; в допълнение, докато топлообменнитеците не изискват голяма площ за настаняване.
Значителен недостатък, че къщата има енергията на земята в това изпълнение е високата цена на инсталационната работа. По-точно, цената на пробиване: тя започва от 2000 рубли на линеен метър на кладенец. Общата цена на 2-4 кладенци с дълбочина от 50-60 метра е лесно да се изчисли.
Хоризонтален колектор
Въпреки това, в районите на страната, където зимата не е твърде тежка и дълбочината на замръзване на почвата не надвишава един метър и половина, често се използват хоризонтални колектори. Същите тръбни топлообменници се подреждат в изкопа, което лесно се копае. Ясно е, че разходите за инсталиране в същото време многократно намалява.
Моля, обърнете внимание: не подценявайте обхвата на работата. Например, общата дължина на колекторните тръби за къща с площ от 275 м2 ще бъде приблизително 1200 метра.
В допълнение към калусите от лопатата, затоплянето на топлината на земята в това изпълнение ви обещава още един проблем. Под колектора ще бъдат заети голяма площ, много пъти общата площ на къщата. И не можете да го използвате за градина или градина: корените на растенията ще бъдат замразени от колекционер.
В хоризонталния топлообменник за снемане на фотографии.
Въздушен колектор
За щастие, в допълнение към геотермалната топлинна помпа за отопление къща, на стойност десетки хиляди вечнозелени единици, други начини могат да бъдат намерени, за да реализира отоплението на селска къща от земята. Един от най-простите - земни колекционерски колектори.
Запомнете: за да затоплите въздуха до приемливо ниво в жилищен район, имате нужда от определено количество топлинна енергия. Освен това, колкото по-ниска е началната температура на въздуха - толкова по-големи са разходите.
Но за да се увеличи температурата на въздуха на входа на вентилационната система може да бъде абсолютно безплатна. Постоянна температура на земята, помниш ли?
Инструкцията, която ви позволява да използвате топлинната енергия на земята, е изключително проста:
- Извеждаме въздушния всмукател в земята под точката на замръзване.
- Полагаме прави, огънати или многотръбни колектори с обикновени канализационни тръби. Формата се определя от задния двор. Приблизителната обща дължина на колектора е 1,5 метра на квадратен метър от площта на къщата.
- Ние правим входа на въздуха в края на колектора далеч от дома, премествайки тръбата на височина най-малко на 1.5 метра от земята и снабдена с чадър-дефлектор. Ясно е, че принудителният въздух в къщата ще трябва да бъде принуден.
Не се ласкайте: описаното отопление от топлината на земята няма да разреши проблемите ви с топлинна енергия напълно и безплатно.
Но това ще ви позволи да приложите една от простите и евтини схеми:
- Входящият въздух с температура около 10 ° C може да се загрява от всеки нагревател (електрически, газ, дизел и др.) И да се разрежда с вентилационни канали в стаите. Разходите в сравнение с необходимостта от загряване на студения външен въздух ще намалеят многократно.
- Друго алтернативно решение е да се използва впръскван въздух от земята, за да се взриви външна единица от термопомпа въздух-вода или конвенционален климатик. На + 10C, всяко външно устройство на всяко устройство от този клас ще може да работи ефективно. Основният технически проблем е да се осигури необходимия въздушен поток.
Това е схемата, която виждаме тук. Въздухът извлича топлина от земята и влиза в термопомпата, след което се източва извън къщата.
заключение
И накрая - малко личен опит. Авторът на статията живее в частна къща, в район с доста топъл климат. Под къщата има мазе с бетонова настилка от 75 м2, което има целогодишна температура от 10-12 градуса. Ясно е, че с такава зона на топлообменник и температурата на въздуха в сутерена е доста стабилна.
Едно от отоплителните уреди в къщата е обикновен битов климатик с външно тяло в сутерена и вътрешен в първия етаж. В резултат на тази настройка, дори когато температурата навън е забележимо под нулата, климатикът работи с максимална ефективност, като загрява от въздуха в сутерена и след това от земята.
Външният елемент на разделената система е традиционно разположен на улицата. Ако обаче има стабилна температура в мазето, защо не го прехвърлите там?
Както обикновено, можете да намерите допълнителна информация във видеоклипа, приложен към статията. Топли зими!
Отопление поради топлината на земята
Топлина на земята за отопление: отопление на селска къща поради топлината на земята съвременни методи и технологии
В съвременния свят почти всеки собственик на частна къща мечтае да направи дома си наистина комфортен за всеки сезон: през лятото сградата беше малко хладна, но през зимния студ то беше топло.
Днес има огромно количество горива за отопление на жилища - това са дърва, ток, торф, газ и въглища, както и геотермално отопление на селска къща.
Следва да се отбележи, че оборудването, което може да работи с газ, въглища, торф и друг горивен материал, не може да бъде класифицирано като безопасно за околната среда. Заплахата от такива видове отопление е очевидна.
Освен това цената на горивото постоянно се увеличава. Днес много потребители искат да използват топлина от земята, за да затоплят частна къща.
Предимствата на геотермалното отопление са икономичност, екологосъобразност, чистота и безопасност.
Потребителите са сигурни, че газовото отопление на частна къща е най-добрият вариант, но трябва да обърнете внимание на някои много негативни качества. Недостатъците на такава отоплителна система са "очевидни".
По принцип не е възможно да се изгради такова отопление, ако не е свързан газопровод към къщата или вилата. Монтирането на самата газова инсталация изисква почти постоянна поддръжка и стриктно изпълнение на всички стандарти за безопасност.
Собствениците трябва да имат и специални разрешителни за този тип отопление на помещенията.
Най-доброто решение на проблема с отоплението на селска къща или само частна къща е геотермалното отопление.
Почти всеки ден броят на потребителите, които са убедени в ефективността на тази система и сега я използват, нараства много бързо.
Отоплението от този тип има огромен брой предимства. Едно от най-значимите предимства е икономията на тази отоплителна система, както и екологичността, чистотата и безопасността.
През последните години някои потребители започнаха да затоплят домовете си с топлината на земята. Днес много хора се интересуват от такъв въпрос: "Какво е геотермална инсталация?".
Дизайнът и функционирането на самата система са доста сложни за възприемане и разбиране, затова за по-голяма яснота си струва да дадем пример.
Геотермалната отоплителна система по някакъв начин работи на принципа на хладилника, само обратно. Ролята на фризера в тази схема се излъчва от изпарителя, който е много дълбок подземен.
Във формата на медна бобина е направен кондензатор, който се използва за подаване на въздух или вода до желаната температура. Струва си да се отбележи, че температурата на изпарителя, която се намира под земята, е значително по-ниска, отколкото над самата повърхност.
Производителите на такива системи за отопление смело заявяват, че температурата варира в рамките на 5-8 градуса по Целзий. Днес отоплението от земята е доказана практика, която става все по-популярна в различни части на страната.
Благодарение на използването на надеждни и дълготрайни компресори, както и на други иновационни технологии на хладилните системи, стана възможно да се създадат необичайни и уникални методи за получаване на "нискокачествена топлина", която може да се превърне в "висококачествена топлина" на повърхността на земята и впоследствие да се използва в геотермални условия отопление на селска къща.
Ефективността на такава отоплителна система е доказана от експерти, така че има всички основания да се започне индустриално производство на основния елемент от този метод за отопление на стая - термопомпи.
Принципът на действие на геотермалните системи
Принципът на действие на термопомпата. Кликнете, за да уголемите.
Отоплението, дължащо се на топлината на земята - това вече не е мит, а често срещана практика.
Системите за геотермално отопление могат да работят на принципа на физическото прехвърляне на топлинна енергия от околната среда към хладилния агент.
Подобен процес се наблюдава при работата на конвенционален хладилник.
Повече от 75% от общото количество топлина, което може да се генерира, когато системата, която извършва отоплението на къща с топлината на земята, работи, е енергията от околната среда.
В бъдеще се натрупва, а след това влиза в дневните и другите помещения на вилата или селската къща.
Експертите обръщат внимание на факта, че този вид енергия има невероятна способност да се самолекува, поради което геотермалната отоплителна система не причинява абсолютно никаква вреда или щети на енергията или екологичното равновесие на околната среда и на нашата планета.
Отоплителната система има едно важно предимство - абсолютно безопасно е да се използва.
Оборудване, което не отнема много място.
Отоплението на частна къща с топлината на земята е активно въведено наскоро. Основната причина за възникването на такива отоплителни системи за частни домове, експертите наричат енергийни кризи, които често се появяват през 70-те години на ХХ век.
Първоначално отоплението с енергия на Земята се счита за лукс, поради което само най-богатите и елитните семейства могат да си позволят абсолютно новаторска система за отопление на дома.
Освен това, благодарение на активното развитие на науката, технологиите и появата на съвсем нови технологии, геотермалните отоплителни системи стават все по-широко разпространени и разходите за тяхното инсталиране и поддръжка намаляват.
Топлинната помпа заема много малко място в дома ви. Кликнете, за да уголемите.
Днес малко семейство, дори с умерени средства, може да си позволи да инсталира отоплителна система за къща, без сериозно да обезпокои семейния си бюджет. Съвременното геотермално оборудване се подобрява и модернизира качествено.
Подобряването на системите продължава и до днес, тъй като създаването на нови единици води до намаляване на потреблението на енергия и по-големи икономии.
На качествено ново ниво функционират такива отоплителни системи, защото ново и необичайно гориво, като например земната енергия, се използва за климатизация и отопление на частна къща.
Затоплянето на частна къща с топлината на земята е популярно във всички ъгли на планетата.
В крайна сметка тази енергия може да създаде уютни, удобни и оптимални условия за живота на всеки човек, не замърсява околната среда с вредни и отрицателни вещества, както се случва при изгарянето на торф, въглища или газ.
Геотермалното отопление може лесно да работи и работи без горивни процеси, така че собствениците не трябва да се притесняват за проблема с пожар и експлозия на системата, той е напълно безопасен за използване.
Предимства на геотермалното отопление
В допълнение към всички горепосочени предимства, друго важно предимство е липсата на необходимост от закупуване на допълнителни комини или качулки, които евентуално могат да се използват за гладкото функциониране на други видове отоплителни системи.
Системата за геотермално отопление е практична, защото не отделя вредни изпарения, миризми и други неща, но също така си струва да се отбележи липсата на шум. Самият апарат е компактен, което спестява пространство.
Отоплението от земята също е практично, тъй като оборудването му е незабележимо за хората, за разлика от системите за отопление с течно гориво и твърдо гориво. Цялостта на фасадата и вътрешността на къщата или селската къща няма да бъде засегната.
Сравнителни характеристики на различните системи за отопление. Кликнете, за да уголемите.
Освен това не е необходимо да отделяте време по въпроси като придобиването, съхранението и доставката на гориво, защото експертите смятат, че енергията на планетата е неизчерпаема.
Друг много забележителен факт е изненадваща възможност геотермалната помпа да затопля помещенията през зимата, а през лятото да се затопли, като отново използва помпата, за да охлади къщата.
Да, използването на топлина, получена от земята за отопление на частна къща или селска къща изисква значителни разходи. Така че, струва няколко пъти по-скъпо от газовото или дизеловото оборудване.
Трябва обаче да се помни, че такава система консумира значително по-малко енергия, така че ако разчитате на нейната дългосрочна употреба, тогава такава система ще плати за себе си.
Перспективата и икономическата осъществимост на използването на такова оборудване става все по-очевидна днес.
Спестяване на място при монтаж на термопомпи
Днес има три начина за спестяване на пространство при инсталиране на термопомпи:
- експлоатация на подземни води;
- експлоатация на подземни чадъри;
- поставяне на специални чадъри в хоризонтално положение, което ще бъде под нивото на зимните заледявания в дъното на резервоара.
Отопление на къщата от топлината на земята
Дата на публикуване: 30 януари 2014 г.
Чувстваме топлината на земята с краката ни...
... Въпреки че, всъщност, е необходимо - главата. Точно така, стихове излязоха. Но как би могло да бъде иначе, ако човечеството изхвърли последните кошници на природата, мислейки силно за последствията. Това не са само стихотворения, които ще говорите! Задържали сте газ, въглища, нефт, когато става въпрос за енергийни източници. Време е радикално да се промени мисленето, поне на ниво домакинство, и внимателно да се види какво е под краката ни и дали може да се използва с чувство за ревностно притежание.
Вземете например домашно отопление с топлината на земята, а не традиционните продукти, изброени по-горе. Оказва се, че това е не само възможно, но и необходимо.
Отопляването на къщите с топлината на земята не е приказка, това е доста стара мечта за човечеството. Изключително мощна защита срещу варварското ограбване на природните ресурси, пълноценна алтернатива на традиционните отоплителни системи.
Западните страни, бедни в минерални ресурси, бяха принудени да мислят за алтернативни източници на топлина не само за домовете си, но и за индустриалните сгради. Имате ли нужда от примери за използване на топлината на земята? "Аз ги имам за вас", както казват те, Одесани.
- Съединените щати произвеждат повече от един милион топлинни помпи (HP) всяка година;
- Япония годишно произвежда до 3 милиона;
- Швеция осигурява добра половината от отоплението с термопомпи. Топлинният източник е Балтийско море, чиято средна годишна температура е плюс осем;
- В Швейцария тази ситуация: за всеки два квадратни километра има една термопомпа (Т);
- Според изчисленията на учените, до 2020 г. световният дял на TN ще бъде 75%.
Срещу фактите, както казват те, няма да стъпчеш. Факт е, че Русия много плахо се захваща с въвеждането на геотермалното отопление, като леко използва топлината на земята за отопление на домовете си. Има ли много масло? Газът е пълен? Въглища в продължение на стотици години е достатъчно? И тогава какво, когато всички природни ресурси изчезнат?
Някои непроменени въпроси. Но има решение - необходимо е да се използват алтернативни източници на отопление поне на ниво домакинство - отопление на собствената ви къща. Топлината на земята е под нозете ни и би било хубаво да го усещаме и с главата си.
Разговор на главния вход
Неволно чух разговор на топлотехник с некомпетентен клиент.
- "Поръчах термопомпа за къщата, но аз наистина не знам каква животинка е тя?"
- "Конвенционален климатик или хладилник с обратими възможности: загрява стаята през зимата, охлажда се през лятото".
- Чудя се как се случва това?
- "Топлинната помпа предава топлината от почвата, водното тяло или от външния въздух, която се подава към отоплителната система на сградата."
"Но почвата на дълбочина от 2-3 метра не се нагрява над 7 градуса. Възможно ли е да се осигури отопление на радиатора при такава температура?
- Можеш. Помнете работата на хладилника: в камерата има замръзване, а грилът на гърба на уреда е горещ. Термопомпата е един и същ хладилник, в нея се поставя само "решетка" (отоплителни радиатори), останалата част се спуска в почвата или до дъното на резервоара. Като хладилник "отвътре навън".
- Откъде идва топлината?
- "Ще ти кажа по ред (виж снимката). Ще започна с устройството на цялата система. Те включват:
- топлообменник (пренася топлината на почвата към вътрешния контур);
- устройство за компресиране на газ;
- топлообменник (пренася топлина към отоплителната система);
- задушаване, което намалява налягането;
- тръбопровод, водещ работната течност към почвата и обратно.
Използва се полиетиленова тръба с малък диаметър, U-образна, която слиза в кладенеца до дълбочина от 60-100 метра. Тръбата е пълна с не замразяваща течност, която се връща при температура 7 градуса (топлина на земята).
Течността прехвърля тази топлина върху друг контур на тръбата, в който се практикува използването на течен фреон. При температура от 3 градуса той може да кипи и да се превърне в газ, който прави, когато прехвърля топлина от земята към него.
Тогава газът отива до компресора, компресиран, поради което се загрява рязко до 75 градуса и температурата се подава към третата верига - отоплителната. Така че радиаторите се загряват до почти 60 градуса, близо до която няма да замръзнете. "
- "Сега разбирам откъде е топло. И последният въпрос: какви ползи ще имам, ако инсталирам системата в селска къща?
- "Добър въпрос, очакван. Ще забравите за проблема с топлината през зимата, за прохладата на къщата през лятото в продължение на поне 50 години. С навременното обслужване - всичко 70. Топлината и прохладата ще получават почти безплатно. "
- "Какво означава това -" почти "?
- "Необходимо е да плащате само малка сума само за електроенергия, с помощта на която самата помпа е пусната в експлоатация. Поради това се получава месечно спестяване от десетократно. След максимум 7 години всички разходи, направени по време на инсталацията, се компенсират, топлината става безплатна. "
- "Страхотно. Съгласен съм да сключа споразумение за инсталиране на геотермална помпа. Сега знам, че отоплението на къщата в добри ръце. Благодаря ви! "
Топлинна помпа - преглед на собственика:
Как да използваме топлината на земята за загряване на къща
Нарастващата популярност продължава да получава алтернативни опции за отопление. Не е тайна, че най-икономичните и ефективни са тези, които се хранят от околната среда.
Въпреки голямото разнообразие от отоплителни инсталации (котли, конвектори, нагреватели), не трябва да пренебрегвате термопомпите. Същността на тяхната работа е да затоплят охлаждащата течност благодарение на топлината от природни ресурси: земя, вода, въздух.
Предимствата на това оборудване пред котлите:
- Операцията не изисква газ, гориво или други ресурси. Поради това системата е екологосъобразна: липсата на емисии на продукти от горенето в атмосферата не може да причини увреждане на човешкото здраве. Освен това не е необходимо да плащате комунални разходи за консумираните ресурси.
- Системата ще продължи повече от 30 години с правилна инсталация. Тя не изисква поддръжка или техническа поддръжка.
- Висока ефективност. В сравнение с генерираната топлинна енергия, цената на потреблението на електроенергия за работата на помпата е много малка.
- Отоплението на топлината от природни ресурси прави възможно да се монтира системата навсякъде, защото земята или въздухът са навсякъде.
- Инсталирането на термопомпа ви позволява да придобиете автономия. Ако инсталирате слънчеви панели и за отопление на къщата си, можете да я изключите от външни комуникации, тъй като те ще бъдат използвани за захранване на всички електрически уреди.
- Тази система изпълнява няколко функции: отопление, поддръжка на веригата за БГВ (при свързване на бойлер), охлаждане.
Системата обаче също има недостатъци, а основната е високата цена на оборудването и неговата инсталация. Освен това има недостиг на специалисти, които могат правилно да изчислят и разработят схема.
ВАЖНО: Изчислено е, че всички разходи ще бъдат изплатени в 5-6 сезона. Но ако къщата се използва периодично през зимата, инсталирането на помпа не е препоръчително.
Принципът на работа на отоплителната система затопля земята
Отоплението на къщата с помощта на земята се извършва чрез помпа "почва-вода". Това означава, че външната страна на веригата се държи под земята, където тя поглъща топлината си, а вътре - окабеляване тръби и радиатори за традиционната водна система. Термопомпата не изисква много пространство, докато външната верига се намира на голяма площ.
Под земята, под нивото на замръзване, се поддържа постоянна температура. Тя не се променя дори при тежки студове. Флуидът циркулира през багажника, погребан на това ниво. То се загрява от топлината на земята и се доставя до помпата. Тук топлината се сменя с хладилния агент. Той отнема около 5 градуса, което е достатъчно, за да се вари. В същото време се превръща в газ, който се компресира от компресора. Топлината на газа загрява топлообменника, след което се охлажда, превръща се в течност и се връща обратно.
Отопляемата вода циркулира през магистралите в къщата, приближавайки всеки радиатор. Тази опция е подходяща и за топла подова система, която се отличава с по-голяма ефективност и икономичност. Можете да инсталирате топъл под под линолеум, плочки и всякакви други покрития.
Има няколко начина за инсталиране на външни магистрали. Основната разлика между двете е в условията на инсталацията:
- Хоризонтален контур. Тръбата с не замразяваща течност се полага в ямата или изкопа. За къща от 100 квадратни метра. m ще трябва да очертаем контура на площ от над 400 кв.м. Изпълнението на този метод е много по-лесно и по-икономично. Но цялата повърхност на земята, заемана от тръбопровода, не може да се използва за градина или зеленчукова градина, тъй като корените могат да нарушат нивото на топлина или те ще бъдат замразени от колектора.
ВАЖНО: Външният контур често се сглобява от омрежен полиетилен, който е с висока якост и надеждност и най-важното е, че няма свързващи стави, при които е възможно разкъсване.
Геотермалното отопление на частна къща също може да се извърши по същество по различен начин: използвайте топлината на почвата за отопление с въздух. Външният контур е направен от канализационни тръби. В тях въздухът ще се нагрее до 10 градуса. С вентилаторът се подава през вентилационните канали към всеки нагревател (газ, електрически), който работи в съответствие с принципа на нагряване на входящия въздух. В къщата са инсталирани проводници за вентилация, в които се инжектира нагрят въздух във всяка стая. Ефективността на този метод е да се намалят разходите за отопление, относително по-малко, отколкото при отопление на студен въздух от улицата.
Геотермално отопление, принцип на работа, инсталация "направете го"
През последните десетилетия активното препитание на хората, които отговарят на техните нужди, започна много негативно въздействие върху природата, околната среда. И топлоелектрическите централи играеха важна роля в този процес. В същото време обществото започна да разбира, че ресурсите на природата не са безкрайни, поради което през последните години те започнаха да въвеждат аналози на източници на топлоснабдяване. Един от тези алтернативни начини за отопление на една къща е геотермалното отопление. Системата е лесна и ефективна и можете да я направите сами.
Имайте предвид, че геотермалното отопление в Съединените щати и европейските страни се е превърнало в основен източник на топлина, но днес в Русия се разглежда само като алтернатива на газ, електричество, твърдо гориво и други видове отопление. Много скоро геотермалното отопление ще стане основно, тъй като прегледите показват, че това е икономически ефективен начин да затоплите дома си без да навредите на околната среда и във ваша полза.
Такова явление като геотермалното отопление, принципът на който прилича на обикновен хладилник, е точно обратното - става все по-популярен. Земята запазва топлината постоянно, възможно е да се нагреят обекти на повърхността й. Долната линия е, че горещата магма затопля земята отвътре и отгоре не замръзва земята поради земната повърхност.
Топлинната енергия, която се получава в процеса на отопление, използва геотермална система, базирана на специална термопомпа.
И принципът на работа тук е следният: топлинна помпа е поставена на върха, топлообменник е свален в специален пръстен вал. Подземната вода минава през помпата и се загрява. По този начин топлината, която се получава от нея, се използва за промишлени или домашни цели. Това е начин подземните отоплителни работи.
Схематична схема на термопомпата
Трябва да се отбележи, че основното предимство на такава система е, че при консумация на енергия от 1 kW, ние получаваме полезна топлинна енергия в диапазона от 4 до 6 kW. За сравнение, конвенционален климатик не е в състояние да преобразува 1 kW електричество в 1 kW топлинна енергия (Закона за икономия на енергия, тъй като загубите са били отменени при преобразуване на един вид енергия в друг). Отоплението, дължащо се на топлината на земята, ще се изплати достатъчно бързо с правилния подход към въвеждането на геотермалното отопление.
Характеристики на системата
Разбира се, не е толкова лесно да направите геотермално отопление със собствените си ръце, но това е напълно възможно. И за начало е мое. Параметрите на мината се изчисляват за всеки отделен случай. Размерите му ще зависят от климата във вашия район, вида на почвата, структурните особености на регионалната кора, домашната площ, където ще бъде поставена такава система. Като правило дълбочината на мината е от 25 до 100 m.
Пробивна сонда за термопомпа
Освен това, инсталирането на геотермално нагряване предполага такава стъпка, като понижаване на тръбите, абсорбиращи топлина, в земния вал. Функциите на тези тръби са следните: те ще подадат топлина към помпата, което ще повиши температурата на течността и ще я доведе до нагряване. Имайте предвид, че ако решите да направите геотермални отоплителни системи със собствените си ръце, тогава ще ви е необходим помощник, защото тръбите са много тежки.
Имайте предвид, че през летния период отоплението от земята работи като климатик. За тази цел активирайте обратния механизъм. По време на работа топлообменникът ще има енергия на охлаждане.
Начинът, по който системата работи
Това е ефективна и екологосъобразна система - термично отопление, принципът на нейното функциониране може да продължи по три основни начина:
- Използва се топлинна енергия на дълбоки подземни води. Такава вода е с висока температура, термопомпата я повдига и я загрява. Тогава водата преминава през топлообменника, като раздаде по-голямата част от неговата енергия.
- Този метод изисква допълнителни разходи от собствениците. В дълбочината на земята от 75 м и по-ниски те намаляват резервоара, в който се намира антифризът. Той се загрява и чрез термопомпата се издига до топлообменника. След като топлината се подаде на топлообменника, антифризът се връща в резервоара.
- И за третия начин на работа на системата, не е необходимо да се оборудва наземна мина изобщо. Това отопление от земята е подходящо за отопление на сгради, които имат достъп до резервоар. Така че на дъното на резервоара от топлообменника се поставят сонди от хоризонтален тип и се превръща водата от дъното.
Предимства на геотермалната отоплителна система
Геотермалните отоплителни системи имат няколко предимства:
- Освобождаването на топлинната енергия е няколко пъти повече от потреблението на електроенергия, което изисква помпа.
- Безопасността на околната среда е по-голяма от тази на другите системи за отопление, тъй като геотермалните отоплителни системи не произвеждат никакви вредни емисии.
- За да функционира геотермалната система, не се изисква гориво или допълнителни химикали. Ето защо е безопасно за собствениците и за околната среда.
- При работата на такова отопление няма риск от експлозия или пожар.
- Ако отоплителната система е инсталирана правилно, тя ще работи без техническа поддръжка в продължение на поне 30 години.
Ние инсталираме геотермално отопление независимо
Веднага ще отбележим тази характеристика: онези, които решат да оборудват отоплението с топлината на земята, ще трябва да инвестират огромна сума пари веднъж. Разбира се, с течение на времето, тази цена ще се изплати, тъй като ние не изграждаме жилища за себе си за една или две години. Освен това разходите за газ и електричество се увеличават всяка година, а с геотермалната система няма да знаете какво представляват тези скокове на цените.
Имайте предвид, че в помещението, което искате да отоплявате, поставете отоплителни елементи, които не се различават от отоплението на водата. Вашият корпус ще бъде нагряван от радиатори, а топлината в тях ще минава през тръбите.
Но в тази система повечето от тях ще бъдат скрити под земята. Отоплението със земна енергия е наличието на кладенец и топлообменник. В жилището трябва само да поставите устройство, което ще генерира топлина - обикновено това не отнема много място.
Принципът на действие на термопомпата
На такова устройство потребителят ще може да регулира температурата и да доставя топлинна енергия. Инсталирането на самата отоплителна система в къщата се извършва, както обикновено, с разклоняване на тръбопровода и радиатори. Ако имате частна къща или самата сграда е малка, тогава в този случай генераторът на системата се показва в отделна стая или в мазето.
Разпространение на геотермалната отоплителна система
Отоплението с помощта на топлината на земята започна да се разпространява в края на 80-те години в американските градове, които бяха особено тежки в кризата. Отначало такава система се използва от богати хора, които спасяват домовете си по такъв начин, но системата бързо стана по-евтина и по-бедните американци се заинтересуваха от нея. И скоро използването на топлина от земята за отопление стана прерогатив на повечето американци, които притежават частни къщи. В европейските държави преди 20 години статистическите данни сочат, че около 12 милиона души са използвали геотермални отоплителни системи. И през цялото това време до днес тази цифра се е увеличила само.
Тенденциите в разпространението на геотермалното отопление са ясни. В края на краищата отоплението, което се дължи на енергията на Земята, е удобно, икономично и безопасно.
Въпреки че газовата отоплителна система е най-популярна, по същата причина, всяка година запасите от природен газ намаляват, разходите за нея растат и растат. И използването на твърдо гориво за отопление на дома е трудоемко. В допълнение, в резултат на изгарянето на дървесина и въглища се отделят вредни въглеродни диоксиди, сажди и катран. Ето защо геотермалното отопление става все по-често срещано в Русия.