Geotermiske varmesystemer for et landsted: gjør-det-selv-arrangementsfunksjoner

Driftsprinsipp

Et slikt fenomen som geotermisk oppvarming, hvis prinsipp ligner et konvensjonelt kjøleskap, bare omvendt, blir mer og mer populært. Jorden beholder varmen konstant, det er mulig å varme opp gjenstander som ligger på overflaten. Poenget er at varm magma varmer opp jorden fra innsiden, og takket være jorda fryser den ikke ovenfra.

Og driftsprinsippet her er som følger: en varmepumpe er plassert på toppen, en varmeveksler senkes ned i en spesiell jordaksel. Grunnvann går gjennom pumpen og varmes opp. Dermed brukes varmen som oppnås i dette tilfellet til industrielle eller husholdningsformål. Slik fungerer grunnvarme.

Skjematisk diagram av varmepumpen

Merk at hovedfordelen med et slikt system er at med en strømkostnad på 1 kW får vi nyttig termisk energi i området fra 4 til 6 kW. Til sammenligning er et konvensjonelt klimaanlegg ikke i stand til å konvertere 1 kW elektrisitet til 1 kW termisk energi (loven om bevaring av energi, siden tap under konvertering av en energitype til en annen, dessverre, ikke er kansellert ennå ). Oppvarming fra jordvarmen vil betale seg raskt nok med riktig tilnærming til implementering av jordvarme.

Omtrentlig kostnader og tilbakebetaling av systemet

Når du velger termisk oppvarming, hvis driftsprinsipp allerede er kjent, bør eierne være klar over at visse investeringer vil være nødvendige. Utstyrsmerket er valgt i henhold til brukerens krav, prisen på enhetene avhenger av mange faktorer, for eksempel strøm.

Enheter for 4-5 kW er estimert til $3000-7000, for 5-10 kW koster de $4000-8000, for 10-15 kW allerede $5000-10000. I tillegg vil 40-50% av beløpet være kostnadene for installasjonsarbeid og lansering av systemet. Resultatet er en meget imponerende mengde kostnader. Men alle vil betale seg i løpet av ca 3-5 år, og da gjenstår bare strømregningene som varmepumpen skal forbruke.

Prinsippet om å skaffe geotermisk energi

Driften av geotermiske varmestasjoner sammenlignes ofte med prinsippet om drift av klimaanlegg eller et konvensjonelt kjøleskap. Enhver av ordningene består av to varmevekslerkretser. Det er generelt akseptert at i kretsen som ligger i bakken, oppvarmes bæreren (oftest spiller ikke-frysende freon denne rollen), som deretter overføres til "hjemmekretsen" i varmevekslerfordamperen.

Væsken som har kjølt seg ned etter å ha sirkulert rundt i huset, må varmes opp igjen til ca +7 °C for å gjenta syklusen. Samtidig fungerer systemet på det motsatte prinsippet om sommeren, og kjøler ned luften i huset, så det ville være mer riktig å kalle det ikke oppvarming, men klimaanlegg.

Ved hjelp av varmepumpe

Holdbarheten til systemet avhenger av egenskapene og forholdene varmepumpen fungerer under. I geotermiske installasjoner er den i stand til å operere i omtrent 1800 timer per år. Dette er en gjennomsnittsverdi for breddegrader uten termiske underjordiske kilder.

Slik fungerer en varmepumpe

Prinsippet for drift av det termiske varmesystemet er identisk og har ingenting å gjøre med opprinnelsesland eller merke. Geotermiske pumper kan variere i design, størrelse, utseende, men varmeproduksjonskoeffisienten vil alltid være den samme for pumper fra ulike selskaper og ulike land. Dette skyldes nettopp det særegne ved å behandle naturlig energi til termisk energi.

Konsekvensene av slike feilberegninger fører til slutt til katastrofale konsekvenser - jorden synker ujevnt, noen steder går den veldig dypt, som et resultat av at de beskyttende plastrørene blir skadet. Hvis huset ligger i nærheten, kan deformasjon av fundamentet eller veggene oppstå på grunn av geologiske endringer.

Periodisk er det nødvendig å iverksette tiltak for å "regenerere" jorda, for hvilken ekstra termisk energi tilføres varmeveksleren. Dette kan være solenergi eller sondeoppvarming når varmepumpen brukes i romkjølemodus.

Avslutningsvis bør det bemerkes at den geotermiske installasjonen ennå ikke er tilgjengelig for alle.I noen tilfeller kan tilbakebetalingsperioden vare mer enn 10 år, men til slutt er det disse metodene for å varme opp et hus som snart vil bli ikke bare alternative, men de eneste mulige.

VIDEO: Jordvarmepumper

Geotermisk oppvarming: vi analyserer driftsprinsippet

Prinsippet for drift av denne typen oppvarming er ganske enkelt og ligger i jordens eiendom til ikke å fryse selv ved ganske lave temperaturer. For eksempel, ved en lufttemperatur på rundt minus femten, vil jorden fryse til bare fem til syv grader. Og la oss nå svare på spørsmålet, er det mulig å ganske vellykket trekke ut fordelen fra denne eiendommen til landet og varme opp huset ved hjelp av en slik ressurs? Svaret er åpenbart: selvfølgelig, ja! Så hvorfor ikke gjøre det? Saken er at alt ikke er så enkelt. For å installere slik oppvarming er det nødvendig å løse de tilhørende små problemene, som er oppført nedenfor.

Jordvarmeinstallasjon

• For å få maksimal varme ut av jorden, må du samle denne varmeenergien og konsentrere den om å varme opp huset, og dette er verdt en innsats.
• Det er nødvendig å opprettholde temperaturen på lederen. Det oppvarmede stigerøret må lede varme i væskene som skal passere gjennom sentralvarmesystemet.
• Hvis denne lederen er avkjølt, må temperaturen umiddelbart gjenopprettes ved oppvarming. For å løse dette problemet ble det oppfunnet spesielle geotermiske varmepumper som hjelper til med å takle oppgaven. Denne enheten hjelper til med å trekke ut mengden varme som er nødvendig for normal oppvarming av huset, som kan brukes til en rekke behov.Forresten, slike pumper er i stand til å takle ganske store mengder arbeid. Designmulighetene avhenger direkte av plasseringen i huset.

Hvis tidligere et slikt fenomen som oppvarming av et hus ved hjelp av jordens termiske energi kunne finnes utelukkende utenfor landet vårt, er slike enheter i dag ikke et mirakel og ikke en sjeldenhet.

Ordningen for drift av termiske strukturer

Vær samtidig oppmerksom på at de er installert ikke bare i de sørlige, varme delene, som du kanskje tror. I de nordlige regionene er dette enda mer vanlig.

La oss se nærmere på hva slags arbeidsordning strukturene har. For lenge siden hadde folk et spørsmål om hvorfor, når visse væsker fordamper fra en overflate, så avkjøles overflaten, og hvorfor energi blir tatt bort. Så snart svaret på dette spørsmålet ble gitt, oppsto tanken hvorfor ikke kjøre denne mekanismen i motsatt rekkefølge, det vil si hvorfor ikke få varm luft i stedet for is. Et eksempel er driften av moderne klimaanlegg: mange av dem kan ikke bare avkjøle, men også varme opp luften. Den eneste ulempen med slike enheter er deres begrensede drift ved lave temperaturer. Ved en viss temperatur kan de rett og slett ikke fungere. I motsetning til dem er geotermisk oppvarming av et landsted fullstendig blottet for en slik ulempe, selv om driftsprinsippet for dem og for den nevnte enheten er omtrent det samme.

Geotermisk oppvarming av et landsted

Installasjon av varmeveksler

Gjeldende installasjonstyper er:

• vertikal, når du trenger å bore flere brønner;
• horisontalt, der grøfter graves under frysedybden;
• under vann, når leggingen utføres langs bunnen av nærmeste reservoar.

Dette er interessant: La oss finne ut av det sammen - hva er mer effektivt ett-rør eller to-rør varmesystem?

Systeminstallasjon

Geotermisk oppvarming av et landsted på arrangementsstadiet krever en solid økonomisk investering. Den høye sluttkostnaden for systemet skyldes i stor grad den store mengden landarbeid knyttet til installasjonen av varmekretsen.

Over tid lønner seg økonomiske kostnader, siden den termiske energien som brukes i fyringssesongen hentes ut fra jordens dyp med minimale strømkostnader.

• hoveddelen skal være plassert under jorden eller i bunnen av reservoaret;
• i selve huset er det kun installert ganske kompakt utstyr og en radiator eller gulvvarmekrets er lagt. Utstyret som er plassert inne i huset lar deg justere nivået på oppvarming av kjølevæsken.

Når du designer oppvarming på grunn av jordens varme, er det nødvendig å bestemme installasjonsalternativet for arbeidskretsen og typen kollektor.

Det finnes to typer samlere:

1. Vertikal - stuper i bakken i flere titalls meter. For å gjøre dette, i kort avstand fra huset, er det nødvendig å bore en rekke brønner. En krets er nedsenket i brønnene (det mest pålitelige alternativet er rør laget av tverrbundet polyetylen).

2. Ulemper: Store økonomiske kostnader ved boring av flere brønner i grunnen med en dybde på 50 meter eller mer.

   Fordeler: Underjordisk plassering av rør i en dybde hvor bakketemperaturen er stabil, sikrer høy effektivitet av systemet. I tillegg okkuperer den vertikale samleren et lite landområde.

3. Horisontal. Bruken av en slik samler er tillatt i regioner med varmt og temperert klima, siden dybden av jordfrysing ikke bør overstige 1,5 meter.

4. Ulemper: Behovet for å bruke et stort område av nettstedet (den største ulempen). Dette stykket land etter å ha lagt konturen kan ikke brukes til en hage eller grønnsakshage, siden systemet fungerer med frigjøring av kulde under transport av kjølemediet, noe som vil føre til at plantens røtter fryser.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   Fordeler: Billigere landarbeid som du til og med kan gjøre selv.

Geotermisk energi kan produseres ved å legge en horisontal geotermisk krets i bunnen av et ikke-frysende reservoar. Dette er imidlertid vanskelig å implementere i praksis: reservoaret kan være plassert utenfor det private området, og da må installasjonen av varmeveksleren koordineres. Avstanden fra det oppvarmede objektet til reservoaret bør ikke være mer enn 100 meter.

Krav til geotermisk oppvarming hjemme med egne hender

Ved første øyekast kan det virke som om installasjonskostnadene er for høye, men ved å bruke installasjonen over lang tid vil alle kunne sørge for at denne oppvarmingen lønner seg raskt og ikke krever noen investeringer.

Geooppvarming vil kreve:

• Engangsinvestering av en stor mengde midler;
• Betydelige krefter for arrangementet;
• Riktig og kompetent forberedelse.

I tillegg kan man merke seg den jevne økningen i prisene på ressurser som gass og elektrisitet, som skjer nesten hver måned, men det geotermiske systemet er ikke avhengig av disse prisene.

En del av systemet har en underjordisk plassering, på grunn av hvilken jorden brukes som varmekilde. Oppvarming av denne typen vil kreve en brønn, en sonde og en varmeveksler.Bare en enhet er installert på husets territorium, på grunn av hvilken varme genereres, og som regel krever den ikke for mye plass. På grunn av denne enheten reguleres temperaturen og varmeenergi tilføres. Når du installerer systemet, er det nødvendig med en liten forgrening av rør og en radiator, og hvis bygningen er liten, er generatoren installert i kjelleren.

Vi installerer jordvarme selv

Kostnaden for prosjektet og arbeidet med å installere en geotermisk struktur er ganske betydelig, kjøp av alt nødvendig utstyr, involvering av et team av spesialister, samt behovet for langsiktig utgraving kan ikke være billig.

Men på grunn av lønnsomheten ved å installere denne typen oppvarming i huset, er tilbakebetalingsperioden ganske rask. Ytterligere besparelser kan gjøres ved å installere andre kilder for alternativ energiproduksjon, for eksempel solcellepaneler som kan drive et geotermisk nettverk. Selv med betydelige prisøkninger på fossile ressurser og gass, vil de ikke påvirke kostnadene ved oppvarming.

Hoveddelen av nettverket av ledninger er skjult dypt under jorden, et reservoar av kjølemiddel, som er plassert i en brønn, leverer drivstoff til huset. Dessuten, i kjelleren eller et annet vaskerom, må du plassere en varmegenerator. De fleste av disse enhetene er ganske kompakte. For å varme opp lokalene, må du installere flere radiatorer.

På den installerte generatoren er det mulig å regulere temperaturen i huset og energiforbruket. Installasjonen er ledsaget av installasjon av utstyr for oppvarming av rom, forgrening av rørledningen. I de fleste lokaler tas varmegeneratoren ut til eget rom slik at støy fra jobb ikke forstyrrer beboerne i egen virksomhet.

Hvordan lage geotermisk oppvarming med egne hender hjemme

Plan for installasjon av en geotermisk pumpe.

Dette er en av de dyreste og mest tidkrevende typene oppvarming. Du må utføre store jordarbeider, utgifter til utstyr vil utgjøre hoveddelen av kostnadene. Før du begynner å lage slik oppvarming med egne hender, må du finne ut hvilke systemer som brukes og hva er funksjonene til enheten deres.

Materialer som kreves for installasjon av jordvarme:

• polyetylen rør;
• Varmepumpe;
• varmeradiatorer.

Klassifisering etter type:

• den horisontale varmeveksleren brukes oftest, mens rørene legges i bakken til en dybde som overstiger frysenivået til jorden i ditt område. Denne typen oppvarming har en betydelig ulempe - kretsen opptar et stort område. Hvis arealet til huset ditt er 250 m², må du legge rør på et område på rundt 600 m² for å varme det opp, og dette kan ikke gjøres i alle områder. Det er spesielt upraktisk å gjøre slik oppvarming hjemme i tilfelle territoriet allerede er adlet, for eksempel bør samleren ikke være nærmere enn 1,5 m fra treet;
• den vertikale varmeveksleren har mye mindre dimensjoner, men kostnadene er høyere. For å installere det trenger du litt plass, men du må bruke boreutstyr.

Brønnen kan være fra 50 til 200 m, men den vil tjene opptil 100 år. Denne metoden er praktisk når territoriet til et landsted allerede er utstyrt, det vil ikke være behov for å endre det eksisterende landskapet.Å installere denne typen geotermisk oppvarming helt med egne hender vil ikke fungere, da du trenger spesialutstyr for å bore en brønn - en vannplassert veksler er den mest økonomiske måten, den bruker den termiske energien til vann. Bruken er mulig hvis avstanden til reservoaret ikke er mer enn 100 m. En spiralkontur er laget av rør og lagt til en dybde som overstiger frysesonen, området til reservoaret skal være mer enn 200 m² . Når du implementerer denne metoden, er det ikke nødvendig å utføre store jordarbeider, og derfor kan alt gjøres for hånd.

Hvis vi snakker om kompleksiteten i implementeringen av dette prosjektet, er det ganske stort, og hvis du bestemmer deg for å gjøre alt selv, vil den tredje metoden være den mest tilgjengelige. Hvis du kjøper dyrt utstyr, må installasjonen utføres med høy kvalitet, ellers vil ikke systemet fungere normalt.

Kilder til geotermisk oppvarming

For geotermisk oppvarming kan følgende kilder til terrestrisk termisk energi brukes:

• høy temperatur;
• lav temperatur.

Høytemperaturer inkluderer for eksempel termiske kilder. Du kan bruke dem, men omfanget er begrenset av den faktiske plasseringen av slike kilder. Hvis denne typen energi brukes aktivt på Island, er termalvann i Russland langt fra bosetninger. De er mest konsentrert i Kamchatka, hvor grunnvann brukes som varmebærer og tilføres varmtvannssystemer.

En vulkan er ikke nødvendig for å effektivt bruke jordens termiske energi. Det er nok å bruke de ressursene som er bare 200 meter fra jordens overflate

Men for bruk av lavtemperaturkilder har vi alle nødvendige forutsetninger.For dette formålet er de omkringliggende luftmassene, jord eller vann egnet. En varmepumpe brukes til å hente ut nødvendig energi. Med sin hjelp utføres prosedyren for å konvertere omgivelsestemperaturen til termisk energi ikke bare for oppvarming, men også for varmtvannsforsyning til en privat husholdning.

proffer

Driften av slike varmesystemer utføres på et kvalitativt nytt og uvanlig drivstoff - energien til jordens tarmer brukes til klimaanlegg, samt oppvarming av et privat hus. Denne energien skaper optimale og komfortable leveforhold, og forurenser ikke miljøet med skadelige stoffer og avfall. Oppvarmingen av huset utføres ved bruk av gratis energi, for 1 kW strøm returnerer systemet 4-5 kW varme

En like viktig fordel er at det ikke er behov for å kjøpe ekstra hetter og skorsteiner, noe som kan være nødvendig for å sikre at andre typer varmesystemer fungerer jevnt. Under oppvarming avgis ikke skadelige røyk og lukt fra bakken, et slikt system lager ikke unødvendig støy, og dessuten tar det ikke mye plass. Geotermiske enheter, i motsetning til fast brensel og flytende brenselsystemer, er praktisk talt usynlige for folk, de ødelegger ikke integriteten til fasaden og interiøret i huset

Det er ingen grunn til å kaste bort tid på å tenke på problemer som lagring, levering og kjøp av drivstoff, siden energien til planeten er uuttømmelig

Geotermiske enheter, i motsetning til fast brensel og flytende brenselsystemer, er praktisk talt usynlige for folk, de ødelegger ikke integriteten til fasaden og interiøret i huset. Det er ingen grunn til å kaste bort tid på å tenke på problemer som lagring, levering og kjøp av drivstoff, siden planetens energi er uuttømmelig.

Hvis du trenger å varme opp hjemmet ditt med jordens varme, bør du også vurdere den økonomiske siden. Umiddelbart merker vi at prosessen med å installere et slikt system vil kreve høye kostnader sammenlignet med diesel- og gassutstyr.

I motsetning til dette kan det bemerkes at nivået på elektrisitetsforbruket er mye mindre, slik at den økonomiske muligheten for å anskaffe geotermisk utstyr på lang sikt er synlig for det blotte øye. I følge utviklerne vil opptil fem kilowatt termisk energi returneres fra hver kilowatt elektrisk energi som brukes.