Grejanje zemlje. Kako napraviti geotermalno grijanje u privatnoj kući. Horizontalni izmjenjivač topline

Dobro je poznata činjenica da je grijanje privatne kuće toplotnom pumpom najefikasniji način od svih postojećih. Tema je od interesa za mnoge vlasnike kuća zbog stalnog porasta troškova energetskih nosača ili njihovog odsustva u određenom području. Razmotrimo detaljnije što je geotermalno grijanje privatne kuće, kako funkcionira i što je potrebno za njegovu instalaciju.

Princip rada geotermalnih sistema

Ako nikada niste dotakli stražnji dio vašeg kućnog frižidera gdje se nalazi rešetka izmjenjivača topline, pokušajte. Videćete da je rešetka vruća. Zagrijava se jer prenosi toplinu na van iz unutrašnjeg prostora u kojem se čuva hrana. Kao rezultat, temperatura iznutra se smanjuje i toplina izvana se raspršuje u kuhinjskom prostoru. To jest, rashladna mašina prenosi toplotnu energiju sa jednog mesta na drugo.

Toplotna pumpa je poput frižidera, samo što radi obrnuto. Ovo je princip rada geotermalnog grijanja, tako da se toplina dostupna izvan kuće prenosi unutra kako bi se zagrijala. Teoretski, svaka tvar ili tijelo čija je temperatura iznad apsolutne nule (minus 273 ºS) sadrži toplinu u obliku energije molekularnog kretanja. Šta možemo reći o temperaturi tla ispod dubine smrzavanja, koja je uvijek konstantna i drži se unutar plus 5-7 ºS.

Za referenciju. To možete provjeriti tako što ćete sići u duboki podrum. Ima istu temperaturu tokom cijele godine. Zbog toga, ljeti geotermalni sistemi grijanja mogu raditi u obrnutom smjeru, donoseći hladnoću u kuću umjesto topline.

Sama po sebi, temperatura od +7 ºS nije pogodna za grijanje zgrade, to je razumljivo. Zadatak koji geotermalni sistem grijanja rješava je upravo da uzme dio te topline, pretvori je i prenese u kuću. U tu svrhu, u tlu je postavljen krug za odvođenje topline iz više cijevi položenih ispod dubine smrzavanja. Tečnost koja se ne smrzava neprestano se kreće duž strujnog kruga, pokretana cirkulacijskom pumpom.

Zagrijavši se do temperature zemlje, tečnost ulazi u izmjenjivač topline - isparivač. Tamo izmjenjuje toplinu s drugim krugom, gdje rashladno sredstvo (freon) cirkulira pod pritiskom koji stvara kompresor. Zbog toga rashladno sredstvo isparava na niskoj temperaturi, uklanjajući veliku količinu topline iz primarnog kruga.

Dalje, prolazeći kroz ekspanzioni ventil, freon ulazi u drugi izmjenjivač topline - kondenzator. Istovremeno, njegov pritisak pada i rashladno sredstvo se kondenzuje, prenoseći toplotu u treći krug - naš sistem grejanja. Ovo je princip geotermalnog grijanja, kada sistem prenosi energiju izvana u kuću uz minimalne troškove. Uostalom, ispada da je za njegov rad potrebna električna energija za rotiranje rotora motora kompresora i pumpe. Za grijanje privatne kuće površine 300 m2 u prosjeku će se potrošiti 3 kWh električne energije. Više detalja o principu rada opisano je u videu:

Vrste geotermalnih sistema

Zapravo, sistemi se mogu razlikovati samo po strukturi vanjskog kola, inače je oprema ista. Trenutno postoje 3 vrste vanjskih kontura:

• položen vodoravno u zemlju;
• vertikalne geotermalne sonde;
• potopljen na dno najbliže vodene površine.

U prvom slučaju, mnoge cijevi se polažu duž dna horizontalnog iskopa izračunate površine. Nedostatak ove metode je što će instalacija geotermalnog grijanja zahtijevati puno prostora na zemljištu i preporučuje se za korištenje u fazi izgradnje kuće, kada možete iskopati temeljnu jamu i zakopati cijevi odmah ispod buduće kuće.

Vertikalne sonde u obliku snopova cijevi s rashladnom tekućinom spuštaju se u duboke bunare. Ova metoda je najčešća, jer je dostupna na malim površinama koje je već izgradio vlasnik. Uranjanje konture na dno rezervoara se koristi koliko god je to moguće, odnosno ako je takav rezervoar dostupan. Što se tiče efikasnosti sistema, ove 3 metode se praktično ne razlikuju, razlika je samo u cijeni izgradnje.

Zaključak. Glavna prednost koju geotermalne toplotne pumpe imaju za grejanje je izuzetno visoka efikasnost. Ali ova prednost je nadoknađena takvim nedostatkom kao što je složenost i previsoka cijena rada i opreme. Osim toga, sistem ovisi o struji, pa ćete morati dodatno uložiti u dizel agregat kako se ne biste smrzli u slučaju gašenja.

Odmah rezervirajte da je geotermalno grijanje vlastitim rukama mit. Posao koji se odnosi na proračun dužine krugova i snage jedinice za izmjenu topline, te izradu projekta u cjelini, može izvoditi samo stručnjak iz ove oblasti koji ima inženjersko obrazovanje i iskustvo. Što se tiče implementacije projekta, tada se ne može izostaviti oprema za zemljane radove ili bušenje, nećete ručno kopati jamu. Isto se odnosi i na ugradnju cijevi, njihovo polaganje u kući i ugradnju opreme.

Jedina stvar koju možete učiniti vlastitim rukama je sastaviti sistem grijanja kuće. O ovoj temi možete pronaći dovoljno informacija u drugim člancima. Daćemo neke opšte preporuke:

• sa kompanijom izvođačem treba zaključiti formalni ugovor i u njemu navesti sve tačke;
• zbog posebnosti rada solarnih sistema za grijanje privatne kuće, niskotemperaturna shema grijanja je najprikladnija. To uključuje podno grijanje i vodene konvektore na podnožju. Mogu se isporučiti i tradicionalni radijatori, ali ova namjera se mora unaprijed saopštiti stručnjacima uključenim u proračune toplotne pumpe;
• radi sigurnosti, ne bi škodilo da u kući imate rezervni bojler, po mogućnosti neisparljivi bojler koji radi na drva ili dizel gorivo. Time ćete izbjeći situacije u kojima možete ostati bez grijanja usred zime kao rezultat nekog kvara ili nezgode u sistemu;
• za istu namjenu potrebno je kupiti dizel ili benzinski generator električne energije. Obični izvori neprekidnog napajanja neće raditi, neće imati dovoljno snage ili punjenja;

najbolje je kada se izmjenjivač topline geotermalnog grijanja nalazi u podrumu ili podrumu kuće, zajedno sa ostalom opremom za grijanje. Tako je zgodnije i jeftinije dovesti komunikacije.

Zaključak

Toplotna pumpa, kao zamisao najnaprednijih tehnologija, prilično je uobičajena u zapadnoj Evropi. Kod nas se smatra nepristupačnim luksuzom zbog velike cijene. Čak ni imućni građani ne žure da ulažu u takvo grijanje, jer posjeduju velike vikendice u kojima će se geotermalno grijanje predugo isplatiti. Sa ove tačke gledišta, kuća od 150 m2 se smatra najboljom opcijom.

Sadržaj

Za grijanje privatne kuće tradicionalno se koriste jedinice koje rade na električnu energiju, čvrsta, plinska ili tečna goriva. Poslednjih decenija solarni kolektori i toplota unutrašnjosti zemlje koriste se kao alternativni izvor toplotne energije. Grijanje kuće korištenjem topline zemlje naziva se geotermalno grijanje kuće.

Geotermalno grijanje kuće zbog energije zemlje

Za grijanjem iz zemlje raste potražnja jer cijena konvencionalnih energenata stalno raste, dok zalihe fosilnih goriva opadaju. Ulaganje u zemljano grijanje seoske vikendice prilično je isplativo, uzimajući u obzir ekonomske izglede i značajne uštede na autonomnom opskrbi toplinom tokom perioda grijanja.

Metode dobijanja prirodne toplotne energije

Geotermalne toplotne pumpe se razlikuju po načinu na koji izvlače toplotu:

1. Instalacije koje koriste toplinu dubokih podzemnih voda, vrućih gejzira itd.
2. Sistemi koji uključuju rezervoar protiv smrzavanja ugrađen u zemlju na dubini od 75 metara. Grijanje iz utrobe zemlje osigurava se prirodnim zagrijavanjem posude sa antifrizom; kao rezultat toga, rashladno sredstvo, prolazeći kroz izmjenjivač topline, daje primljenu toplinu i vraća se u spremnik.
3. Geotermalni krug je položen duž dna rezervoara, koji je prirodni akumulator toplote. U ovom slučaju, mora se uzeti u obzir da se rezervoar zimi može potpuno smrznuti.

Vrste geotermalnih toplotnih pumpi

Grijanje kuće zemaljskom energijom zahtijeva velike instalaterske radove, ali je ekološki prihvatljiv način da se dobije praktično besplatna toplinska energija. Za grijanje kuće bit će vam potrebni neznatni troškovi za električnu energiju neophodnu za funkcioniranje sistema.

Principi rada geotermalnog grijanja

Zagrijavanje iz energije zemlje uspješno se koristi u različitim klimatskim zonama: sistemi mogu raditi i u južnim i u sjevernim regijama.

Geotermalna instalacija u svom radu koristi takvo fizičko svojstvo određenih tekućina kao što je sposobnost isparavanja, što dovodi do površinskog hlađenja. Upravo je ovaj fenomen u osnovi rada rashladne opreme.

Princip rada geotermalnog grijanja je proces hlađenja pokrenut u suprotnom smjeru. Ovako rade klima uređaji koji ne samo da hlade, već i zagrijavaju zrak u prostoriji.

Kako radi toplotna pumpa

Međutim, klima uređaji imaju ograničen kapacitet – ne mogu raditi na temperaturama ispod -5°C. A geotermalni sistem je u stanju da obezbedi grejanje za kuću, bez obzira na temperaturu vazduha na površini. To je zbog činjenice da se u okruženju iz kojeg uzima toplinsku energiju prirodno održavaju stabilni temperaturni uvjeti.

Geotermalni sistem grijanja

Geotermija (nauka o toplotnom stanju Zemlje) omogućila je praktičnu primenu toplotne energije koju zemljina kora prima od vruće magme u centru planete.

Na površini je ugrađena posebno dizajnirana toplotna pumpa za grijanje doma, a izmjenjivač topline se ugrađuje u zemlju ili na dno rezervoara. Toplotna energija se „ispumpava“ na površinu i omogućava zagrijavanje rashladne tekućine u krugu grijanja kuće ili nestambenog objekta.

Kako je proces grijanja

Geotermalno grijanje privatne kuće je isplativa opcija. Ako koristite energiju zemlje za grijanje kuće, tada na svaki kilovat električne energije koji je potreban za rad opreme dolazi od 4 do 6 kW korisne toplinske energije dobivene iz utrobe planete.

U poređenju sa radom klima uređaja, videćemo da je tokom njegovog rada potrebno više od 1 kW električne energije za dobijanje 1 kW toplotne energije. To je zbog neizbježnih gubitaka u pretvaranju jedne energije u drugu itd.

Vrlo je isplativo grijati stambenu zgradu korištenjem toplinske energije unutrašnjosti zemlje, ali će period povrata troškova opreme i instalacije potrajati neko vrijeme.

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

U ovom slučaju, sistem se sastoji od tri komponente:

• krug grijanja - geotermalni izvor toplinske energije;
• krug grijanja unutar kuće - niskotemperaturni radijator ili pod;
• pumpna stanica - toplotna pumpa za pumpanje toplotne energije u krug grijanja iz kruga grijanja u zemlji ili pod vodom.

Geotermalni sistem grijanja može se koristiti i za grijanje plastenika, pomoćnih objekata, bazenske vode, baštenskih staza itd.

Oprema za geotermalno grijanje

Geotermalna oprema za sistem dubokog grijanja omogućava vam da akumulirate toplinsku energiju izvučenu iz okoline i prenesete je na rashladno sredstvo u krugu grijanja.

Lista opreme za grijanje tla uključuje:

• Isparivač. Uređaj se nalazi na dubini, a služi za apsorpciju toplotne energije koja se nalazi u geotermalnim vodama ili zemljištu.
• Kondenzator. Omogućava vam da dovedete temperaturu antifriza na vrijednost potrebnu za funkcioniranje sistema.
• Toplinska pumpa. Osigurava cirkulaciju antifriza u krugu grijanja, kontrolira rad geotermalne instalacije.
• Pufer rezervoar - posuda za sakupljanje zagrijanog antifriza. Omogućava prijenos toplinske energije iz unutrašnjosti zemlje na rashladnu tekućinu. Spremnik kroz koji prolazi rashladna tekućina opremljen je izmjenjivačem topline u obliku zavojnice. Zagrijani antifriz se kreće duž njega, odajući toplinu.

Šema uređaja toplotne pumpe

Instalacija sistema

Geotermalno grijanje seoske kuće u fazi uređenja zahtijeva solidna finansijska ulaganja. Visoki ukupni trošak sistema uglavnom je posljedica velike količine zemljišnih radova povezanih s ugradnjom kruga grijanja.

Vremenom se finansijski troškovi isplate, jer se toplotna energija koja se koristi tokom grejne sezone izvlači iz dubine zemlje uz minimalnu potrošnju električne energije.

Ugradnja horizontalnog izmjenjivača topline za geotermalni sistem grijanja

Da bi se osiguralo grijanje kuće toplinom zemlje, potrebno je ugraditi sistem:

• glavni dio treba biti smješten pod zemljom ili na dnu rezervoara;
• u samoj kući ugrađena je samo prilično kompaktna oprema i položen je krug radijatora ili podnog grijanja. Oprema koja se nalazi unutar kuće omogućava vam da prilagodite nivo grijanja rashladne tekućine.

Kako izgleda geotermalna oprema u kući?

Prilikom projektovanja grijanja zbog topline zemlje potrebno je odrediti opciju ugradnje radnog kruga i vrstu kolektora.

Postoje dvije vrste kolektora:

1. Vertikalni - uranja u zemlju nekoliko desetina metara. Da biste to učinili, na maloj udaljenosti od kuće, potrebno je izbušiti nekoliko bunara. Kontura je uronjena u bunare (najpouzdanija opcija su cijevi od umreženog polietilena).

Nedostaci: Visoki finansijski troškovi za bušenje nekoliko bunara u tlu dubine od 50 metara ili više.

Prednosti: Podzemna lokacija cijevi na dubini gdje je temperatura tla stabilna, osigurava visoku efikasnost sistema. Osim toga, vertikalni kolektor zauzima malu površinu zemljišta.

2. Horizontalno. Upotreba takvog kolektora dopuštena je u regijama s toplom i umjerenom klimom, jer dubina smrzavanja tla ne bi trebala prelaziti 1,5 metara.

Nedostaci: Potreba za korištenjem velike površine stranice (glavni nedostatak). Ovaj komad zemlje nakon polaganja konture ne može se koristiti za baštu ili povrtnjak, jer sistem radi sa oslobađanjem hladnoće tokom transporta rashladnog sredstva, što će uzrokovati smrzavanje korijena biljaka.

Prednosti: Jeftiniji radovi na zemljištu koje možete čak i sami obaviti.

Horizontalni i vertikalni tip kolektora

Geotermalna energija se može proizvesti postavljanjem horizontalnog geotermalnog kruga na dno rezervoara koji se ne smrzava. Međutim, to je teško implementirati u praksi: rezervoar se može nalaziti izvan privatnog prostora, a tada će se morati koordinirati instalacija izmjenjivača topline. Udaljenost od grijanog objekta do rezervoara ne smije biti veća od 100 metara.

Bitan! Temperatura okoline kolektora ne smije pasti ispod +5°C. Gornji dio kolektora koji je u kontaktu sa smrzavajućim tlom mora biti zaštićen toplinskom izolacijom kako bi se izbjegao gubitak topline.

Prednosti i nedostaci

Grijanje zemaljskom energijom ima niz prednosti:

• Efikasnost. U poređenju sa troškovima električne energije za rad toplotne pumpe, sistem vam omogućava da dobijete nekoliko puta više toplotne energije.
• Ekološka prihvatljivost. Ova vrsta grijanja je ekološki potpuno bezopasna, nema emisija u atmosferu.
• Sigurnost. Nema potrebe za upotrebom goriva, hemikalija i sl., nema opasnosti od eksplozije ili požara opreme.
• Minimalna potreba za tehničkom podrškom. Pravilno instaliran sistem može da radi bez ikakvih intervencija najmanje 30 godina.
• Profitabilnost. Tokom rada nema troškova popravke, što vam omogućava da vratite instalaciju grijanja u roku od 5-8 godina.
• Nema potrebe za kontrolom rada sistema.
• Nizak nivo buke tokom rada opreme.
• Neiscrpan izvor toplotne energije, nije potrebna kupovina i skladištenje energetskog nosača.

Ekološka prihvatljivost korištenja toplinske energije podzemlja

Nedostaci uključuju:

• u početku visoki troškovi opreme;
• potreba za izvođenjem složenih radova bušenja u području za ugradnju vertikalnog kruga ili pokvarenjem krajolika pripremom rovova za horizontalni izmjenjivač topline.

U umjerenim klimatskim uvjetima, geotermalne instalacije su dokazale svoju učinkovitost. U sjevernim regijama ova vrsta grijanja je pogodna za male kuće (do 200 m 2).

Shvativši kako sistem funkcionira i od kojih dijelova je napravljen, možete odrediti mogućnost da ga instalirate na vlastitu web stranicu. Uglavnom je grijanje iz zemlje opremljeno u fazi izgradnje kuće - u ovom slučaju je lakše izvesti zemljane radove, jer planiranje lokacije i stvaranje pejzažnog dizajna tek predstoje.

Zemljina unutrašnjost- izvor toplote poznat od davnina. Na dubini od 6 metara od površine tla, stabilno temperaturno područje, što je jednako prosječnoj godišnjoj temperaturi atmosfere regije tokom cijele godine (približno +15 ⁰S u umjerenoj klimatskoj zoni). Razgovarajmo o nedostacima geotermalnog grijanja.

Danas se toplina Zemljine unutrašnjosti aktivno koristi za organizaciju.
Naravno, unatoč neiscrpnosti toplinske energije tla, organizacija geotermalnog grijanja povezana je s višestrukim poteškoćama, kako tehničkim tako i ekonomskim. U pogledu finansijskih koristi, postavljanje geotermalnog sistema je inferiorno u odnosu na tradicionalno grijanje na kruta goriva, plin i električnu energiju.

Glavni nedostaci geotermalnog grijanja

1. Potreba za električnom energijom. Najjednostavniji geotermalni sistem zahteva najmanje 1 (kW) električne energije za proizvodnju 4 (kW) toplotne energije.

Ekstrakcija toplote iz zemlje se ne dešava samo od sebe. Za izmjenu topline, pumpa se nužno i svakako koristi. Ako se nešto dogodi sa električnom mrežom, krug grijanja će odmah prestati da daje toplinu objektu, jer toplotna pumpa će se zaustaviti bez napajanja.

2. Nizak prijenos topline. Tradicionalni horizontalni geotermalni sistem grejanja, koji ide pod zemlju do dubine od 15-30 metara, obezbeđuje samo 40 (W) toplotne energije sa svakog linearnog metra podzemne magistrale.

Za dobijanje 4 (kW) toplotne energije potrebno je koristiti najmanje 100 (m) cevovodnog kruga. Ako se planira grijati objekt ukupne površine ​​​​​​​(visina plafona 2,5-3 metra), potrebno je koristiti snagu od najmanje 27,5 (kW). Da bi ova oprema radila, trebat će vam najmanje 688 linearnih metara podzemnog cjevovoda.

Ovo nisu svi nedostaci geotermalne toplotne pumpe.

3. Ograničeni opseg. Geotermalno grijanje nije moguće ugraditi na svaki objekat. Na primjer, za grijanje zasebnog stana u visokoj zgradi ili nekoj radnji u centralnim četvrtima grada definitivno neće raditi. Malo je vjerovatno da će itko dozvoliti razvoj tla na području gusto naseljenih stambenih naselja.

Druga stvar je ako se geotermalno grijanje organizuje na teritoriji stambenog objekta iz privatnog sektora ili za neko preduzeće na periferiji grada.

4. Visoka cijena ugradnje geotermalnog grijanja. Sama oprema za organizaciju geotermalnog grijanja košta bar 10 puta skuplji slično u tehnologiji energetskog plina.

Ali nabavka opreme je daleko od potpune stavke troškova. Troškovi ugradnje geotermalnog grijanja moraju dodatno uključiti troškove izgradnje i uređenja podzemnih komunalnih usluga. Ne zaboravite na puštanje u rad, kao i na održavanje.

Geotermalno grijanje je veoma skupo.

5. Duga otplata. Period povrata prosječnog geotermalnog sistema je u velikoj mjeri prelazi 10-15 godina. Dug period otplate je zbog visokih troškova opreme i instalacije komunikacija.

Poređenja radi, tradicionalno domaćinstvo snage do 12 (kW) isplati se u prosjeku za 5 godina.

Zaključak

Naravno, nedostaci ove vrste grijanja dobro su nadoknađeni prednostima geotermalnih sistema. Treba napomenuti da geotermalno grijanje ne šteti okolišu. Ako ste pristalica "zelene energije" i niste jako ograničeni u budžetu, onda je grijeh ne koristiti geotermalnu energiju.

Još jedna važna prednost geotermalnih komunikacija je nepretenciozno održavanje. Baš kao i dobar frižider, geotermalna pumpa sigurno neće biti prikladna za rad prvih 30 godina.

Potraga za alternativnim izvorima energije dovela je do pronalaska uređaja koji su u stanju da akumuliraju toplotu, koja se u velikim količinama nalazi u čovekovom okruženju. Sunčeve zrake, izvori gejzira, tlo - sve to, u jednom ili drugom stepenu, može zadovoljiti potrebu za zagrijavanjem rashladnog sredstva za sistem grijanja i tople vode.

Iako je geotermalno grijanje zbog topline zemlje relativno nov smjer, izgledi za takvo rješenje su očigledni. Zahvaljujući ugradnji posebne opreme, postaje moguće dobiti jeftinu, gotovo beskrajnu vrstu toplinske energije.

Kako uvesti toplotu u kuću iz zemlje

Zemlja se ne smrzava u potpunosti čak ni zimi. Ovu funkciju koriste instalaterski timovi koji postavljaju cjevovode ispod tačke smrzavanja. Iznenađujuće, temperatura ovih slojeva retko pada ispod +5 +7°C stepeni.

Da li je moguće iskoristiti sposobnost zemlje da akumulira toplinu, izvuče je i koristi za zagrijavanje rashladne tekućine? Svakako! Ali da bi se omogućilo alternativno grijanje privatne kuće korištenjem topline zemlje, morat će se riješiti sljedeći problemi:

• Primanje topline - trebate akumulirati toplinsku energiju i poslati je u spremnik.
• Grejanje nosača toplote. Zagrijani antifriz mora prenositi toplinsku energiju tekućine koja cirkulira u sistemu grijanja i tople vode.
• Ohlađeni antifriz se mora vratiti u izmjenjivač topline radi daljeg zagrijavanja.

Za rješavanje ovih problema razvijena je geotermalna pumpa koja koristi toplinu zemlje. Geotermalna toplinska pumpa omogućava izdvajanje količine topline koja je više nego dovoljna za proizvodnju velike količine topline i, ovisno o dizajnu i lokaciji kuće, može se koristiti kao glavna ili dodatna oprema za grijanje.

Kako funkcionira geotermalno grijanje doma, kako funkcionira

Podzemno duboko grijanje iz zemlje više nije fantazija. Takve instalacije mogu se bezbedno kupiti u Rusiji. Štaviše, geotermalne instalacije su u stanju da rade kako u uslovima severa tako iu južnim geografskim širinama. Ali koji princip koriste u svom radu?

Još u prošlom veku primećena je činjenica da kada ispare, određene vrste tečnosti mogu da ohlade površinu. Upravo to se dešava kada se alkohol utrlja na kožu prije injekcije, ili kada se prelije asfalt zagrijan pod suncem. Ovaj princip je uzet kao osnova za razvoj rashladne opreme.

Tada se pojavila ideja zašto ne pokrenuti proces hlađenja u suprotnom smjeru i dobiti topli zrak umjesto hladnog. Većina modernih klima uređaja može ne samo da hladi zrak u prostoriji, već i radi na njegovom zagrijavanju. Ali nedostatak takvih uređaja je što su ograničeni temperaturom okoline. Dakle, nakon što oznaka dostigne -5 stepeni, oni prestaju da rade.

Geotermalne pumpe za grijanje privatnih kuća iz zemlje potpuno su lišene takvog nedostatka, iako koriste princip koji po mnogo čemu podsjeća na rad klima uređaja za grijanje prostorije.

Kako funkcionira geotermalno grijanje

Kao što je već napomenuto, geotermalni sistem grijanja iz utrobe zemlje, na mnogo načina, podsjeća na rad klima uređaja u načinu grijanja. Šta se dešava u ovom trenutku?

• U donjim slojevima tla, na dnu rijeke ili jezera, postavljaju se kolektori vode kroz koje cirkulira antifriz. Kolektori upijaju toplotu i oslobađaju hladnoću.
• Zagrijani antifriz se pumpa.
• Izmjena topline se odvija u pufer spremniku. Zagrijani antifriz odaje toplotnu energiju rashladnoj tečnosti ili zagrijava vodu.
• Ohlađeni antifriz teče natrag u kolektore.

Postoje jedinice koje mogu samostalno grijati velike prostorije, druge se koriste isključivo kao pomoćna oprema koja može osigurati od 50-75% toplinske potrebe prostorije.

Geotermalna oprema za korištenje topline zemlje

Princip rada sistema dubokog grijanja kuće, zbog energije zemlje, zasniva se na upotrebi posebne opreme. Obavlja sljedeće funkcije: akumulira toplinu okoline, prenosi je na nosač topline sustava grijanja. Za to se koriste sljedeći čvorovi:

• Isparivač - nalazi se duboko pod zemljom. Funkcija isparivača je da apsorbuje toplotnu energiju u okolnom tlu.
• Kondenzator - dovodi antifriz do potrebne temperature.
• Toplotna pumpa - antifriz cirkuliše u sistemu. Kontrolira rad cijele instalacije.
• Pufer rezervoar - sakuplja zagrejani antifriz na jednom mestu za prenos energije na rashladnu tečnost. Sastoji se od unutrašnjeg rezervoara, sadrži vodu iz sistema grejanja i unutrašnjeg namotaja kroz koji se kreće zagrejani antifriz.

Iako prirodno niskotemperaturno geotermalno grijanje kuće toplinom zemlje daje dovoljno toplinske energije, najpraktičnija opcija grijanja za ovo rješenje je povezivanje na sistem "toplog poda".

Montaža i montaža geotermalnog grijanja

Glavna poteškoća u vezi sa ugradnjom geotermalne opreme povezana je s ugradnjom kruga izmjenjivača topline u tlo-zemlja. Iako na internetu možete pronaći veliki broj savjeta kako sami obaviti ovaj posao, praksa pokazuje da se većina savjeta ne može primijeniti bez posebne specijalističke edukacije, pa sve radove moraju izvoditi profesionalni instalateri koji su predstavnici proizvođač.

Nakon kontaktiranja stručnjaka, geotermalni sistemi grijanja za privatne kuće zbog topline zemlje ugrađuju se u sljedećih nekoliko faza:

1. Odlazak inženjera kod kuće. Prilikom prve posjete uzimaju se uzorci tla, utvrđuju karakteristike područja i donosi se odluka o najefikasnijem postavljanju geotermalnog sistema. Izvor željene toplote takođe može uticati na efikasnost instalacije. Produktivnija je ugradnja izmjenjivača topline na dno rezervoara ili na izvoru toplinskih izvora.
2. Zaključivanje ugovora i nabavka potrebne opreme. Cijene mogu značajno varirati ovisno o složenosti instalacijskih radova i drugim nijansama. Ali u prosjeku, ako se odabere visokokvalitetni njemački proizvođač, trošak instalacije će približno biti jednak njegovoj cijeni. Kupovina Vaillant instalacije po sistemu ključ u ruke za 350 m2. m koštat će oko 21 hiljada dolara
3. Instalacioni radovi. Grijanje privatne kuće podzemnim geotermalnim izvorima topline, odnosno njegova efikasnost u velikoj mjeri ovisi o ispravnom radu u fazi instalacije. Nakon ugradnje vodenih izmjenjivača topline u zemlju, spajaju se na geotermalnu instalaciju i sistem grijanja kuće.
4. Puštanje u rad. Inženjer pokreće sistem i vrši fina podešavanja uređaja. Nakon postavljanja potpisuje se akt o predaji radova.

Prema važećem zakonodavstvu, kompanija koja ugrađuje opremu može dati dodatne garancijske obaveze uz plaćanje ovih usluga. Takve garancije će koštati dodatnih 1.000 dolara.

Da li je geotermalno grijanje efikasno na sjeveru

Za stvaranje minimalnih uslova potrebnih za rad geotermalne instalacije, dovoljno je ispuniti sljedeće uvjete:

• Temperatura sloja tla u kojem se nalaze izmjenjivači topline ne bi trebala pasti ispod +5, +7°C stepeni.
• U cijelom sistemu kroz koji protiče antifriz stvoreni su uslovi da se izbjegne smrzavanje.
• Geotermalno grijanje seoske kuće završeno je nakon svih potrebnih proračuna i projektne dokumentacije.

Uzimajući u obzir sve opisane zahtjeve, postaje jasno da takve instalacije mogu biti efikasne pod gore navedenim uslovima. Ipak, za sjeverne regije je svrsishodnije koristiti takve instalacije za grijanje malih površina do 150-200 četvornih metara. m.

Grijanje privatne kuće na gejzir

Učinak geotermalne pumpe u velikoj mjeri ovisi o temperaturi tla ili vode u kojoj se izmjenjivač topline nalazi. U tom pogledu, stanovnici Kamčatke su u boljem položaju. Na poluostrvu Kamčatka postoji ogroman broj termalnih izvora - gejzira koji se ne hlade ni u zimskoj sezoni.

Prije ugradnje opreme obavezna su geološka istraživanja. Ako se topli izvor nalazi na teritoriji kuće, ima smisla postaviti izmjenjivače topline na dno ovog rezervoara. Geotermalna energija u ovom slučaju će se mnogo brže isplatiti.

Kako zagrijati kuću geotermalnom pumpom

Tehnologija grijanja kuće podzemnom toplinom najtraženija je na Zapadu. To je prvenstveno zbog mentaliteta stanovnika zapadnih zemalja. Navikli su na dugoročna ulaganja koja se u potpunosti isplate tek nakon nekoliko godina. I malo je ljudi koji su u mogućnosti da plate za instalaciju opreme oko 20 hiljada dolara odjednom. Ali broj ljudi koji se žele osamostaliti od drugih izvora grijanja stalno raste.

Alternativne metode geotermalnog grijanja kuće postaju sve popularnije, posebno s obzirom na sve veće cijene plina.

Toplotna energija bukvalno leži pod vašim nogama. Bitno je samo da se sagnete i "podignete" ga. Geotermalna instalacija može pomoći u tome. Ugradnja pumpe omogućava, ovisno o lokaciji, da se u potpunosti nadoknadi potreba za toplinskom energijom, ili da se djelomično zadovolji, značajno smanjujući opterećenje glavnog izvora grijanja i sustava za opskrbu toplom vodom privatne kuće.

Ugodan i udoban dom, koji je hladan ljeti i topao zimi, bez preterivanja je san svake osobe. Postoji mnogo vrsta grijanja doma - drva, treset, struja, ugalj, plin, geotermalno grijanje. Ali oprema koja radi na ugalj, plin, treset i slično ne može se klasificirati kao ekološki prihvatljiva i sigurna. A cijena takvog goriva uvelike varira.

Mnogi ljudi misle da je plinsko grijanje privatne kuće najbolja opcija. Međutim, postoje i neki vrlo značajni nedostaci. U nekim slučajevima nemoguće je instalirati takvo grijanje ako na vašu vikendicu nije priključen plinski vod. Ugradnja plinske instalacije zahtijeva stalno održavanje, striktno poštovanje svih sigurnosnih standarda, kao i posebne dozvole.

Međutim, postoji jedna prilično dobra opcija za grijanje bez plina - ovo je geotermalno grijanje kuće. Broj korisnika ovakvih sistema svakodnevno je sve veći, jer takvo grijanje ima mnoge pozitivne kvalitete. Među najvažnijim je činjenica da je takav sistem grijanja najekonomičniji, kao i ekološki prihvatljiv i siguran.

Princip rada

Sistem grijanja od topline zemlje sastoji se od 3 glavne komponente:

• Unutrašnja kontura;
• Vanjska kontura;
• Toplinska pumpa.

Mnogi su zainteresirani za pitanje: šta je grijanje sa energijom zemlje? Dizajn takvog sistema prilično je teško razumjeti, pa ćemo za pojašnjenje dati mali primjer.

Može se reći da je geotermalni sistem na neki način hladnjak, samo „obrnuto“.

Isparivač, koji ovdje igra ulogu zamrzivača, nalazi se duboko u utrobi zemlje. Kondenzator, koji je napravljen u obliku bakrene zavojnice, služi za dovođenje zraka ili vode do potrebne temperature. Temperatura isparivača koji se nalazi ispod zemlje je znatno niža nego iznad površine.

Prema proizvođačima ovakvih sistema grijanja, temperatura je u rasponu od 5 do 8 stepeni Celzijusa.

Princip rada.

Upotreba izdržljivih i pouzdanih kompresora, kao i inovativne tehnologije rashladnih sistema, omogućavaju stvaranje jedinstvenih i neuobičajenih načina da se "nekvalitetna" toplota koja se nalazi iznad zemlje u "kvalitetnu" toplotu, koja se potom koristi u geotermalnoj grijanje privatne kuće.

Kao rezultat, to omogućava pokretanje industrijske proizvodnje glavnog elementa sa ovim načinom grijanja prostora - toplotnih pumpi.

Geotermalni sistemi grijanja rade na principu fizičkog prijenosa topline na rashladno sredstvo zbog energije zemlje. Približno isti princip rada implementiran je u konvencionalnom hladnjaku. Više od 75% ukupne količine toplote koja se oslobađa tokom rada sistema grejanja kuće je energija okoline, koja se zatim akumulira i ulazi u dnevne sobe i druge prostorije vikendice.

Iz tog razloga ova energija ima izuzetnu sposobnost samoizlječenja, zbog čega geotermalni sistem grijanja ne uzrokuje nikakvu štetu ekološkoj i energetskoj ravnoteži naše planete.

Istorija izgleda

Glavni razlog za pojavu ovakvih sistema grijanja vikendica je energetska kriza koja se dogodila 70-ih godina prošlog stoljeća. U početku su samo najelitnije i bogate porodice dozvolile sebi da instaliraju inovativni sistem grijanja iz zemlje.

U budućnosti, zahvaljujući postepenom razvoju nauke i tehnologije, kao i pojavi novih tehnologija, ovakvi sistemi su postali sve rasprostranjeniji, jer su im se troškovi nabavke stalno smanjivali.

Sada je za porodicu sa prosečnim primanjima dostupan sistem geotermalnog grejanja bez ozbiljne štete po budžet. Poboljšanje i modernizacija geotermalne opreme se i dalje provodi, jer ugradnja novih blokova dovodi do smanjenja potrošnje energije i velikih ušteda.

pros

Rad takvih sustava grijanja provodi se na kvalitativno novom i neobičnom gorivu - energija utrobe zemlje koristi se za klimatizaciju, kao i za grijanje privatne kuće. Ova energija stvara optimalne i ugodne uslove za život, a ne zagađuje okolinu štetnim materijama i otpadom. Grijanje kuće vrši se besplatnom energijom, za 1 kW električne energije sistem vraća 4-5 kW topline

Geotermalna radi efikasno i bezbedno bez ikakvih procesa sagorevanja, tako da nema preduslova da se sistem zapali ili eksplodira.

Jednako važna prednost je i to što nema potrebe za kupnjom dodatnih napa i dimnjaka, koji mogu biti potrebni kako bi se osiguralo nesmetano funkcioniranje drugih vrsta sustava grijanja. Tokom rada grijanja, štetna isparenja i mirisi se ne emituju iz tla, takav sistem ne stvara nepotrebnu buku, a osim toga ne zauzima puno prostora.

Geotermalne jedinice, za razliku od sistema na čvrsta i tečna goriva, ljudima su praktički nevidljive, ne uništavaju integritet fasade i unutrašnjosti kuće. Nema potrebe gubiti vrijeme razmišljajući o pitanjima kao što su skladištenje, isporuka i kupovina goriva, jer je energija planete neiscrpna.

Još jedna vrlo značajna činjenica je da uz pomoć možete grijati prostorije zimi ili hladiti vikendicu tokom vrućine.

Ako trebate zagrijati svoj dom toplinom zemlje, onda treba uzeti u obzir i njegovu finansijsku stranu. Odmah napominjemo da će proces instaliranja takvog sistema zahtijevati visoke troškove u odnosu na opremu za dizel i plin.

Nasuprot tome, može se primijetiti da je nivo potrošnje električne energije znatno manji, tako da je dugoročno gledano golim okom vidljiva ekonomska isplativost nabavke geotermalne opreme. Prema rečima programera, do pet kilovata toplotne energije biće vraćeno iz svakog potrošenog kilovata električne energije.

Montaža

Postoji nekoliko načina da potrošite minimum prostora za ugradnju toplotnih pumpi:

1. rad podzemnih sondi. Da biste to učinili, morat ćete pokrenuti poseban krug u duboki bunar, koji je napunjen antifrizom;
2. eksploatacija toplih podzemnih voda. Da biste to učinili, morate izbušiti prilično dubok bunar. Podzemna voda se pokreće kroz izmjenjivač topline, prethodno ispumpana pomoću pumpe;
3. postavljanje posebnih kišobrana u horizontalnom položaju ispod nivoa zimske glacijacije na dnu rezervoara.

Zaključak

Na kraju, napominjemo da se geotermalno ekološko grijanje za najefikasnije pokazalo u zajedničkom načinu rada sa „toplim podovima“. Ovo omogućava vlasniku kuće da uživa u jedinstvenoj udobnosti i udobnosti, kao i da uštedi dobar iznos novca.

Glavna prednost takve neobične kombinacije je da je osiguran princip ravnomjernog grijanja cijele prostorije, sprečavajući stvaranje zona pregrijavanja. Za godinu dana rada, ušteda od korištenja ovakvog sistema podnog grijanja i geotermalnog grijanja dostiže oko 20% u odnosu na tradicionalne radijatorske baterije.

Geotermalno grijanje vlastitim rukama je vrlo stvaran projekt koji obećava mnoge pogodnosti za vlasnike privatnih kuća. Naravno, dio opreme morat će se kupiti gotov, jer je njegova proizvodnja kod kuće jednostavno nemoguća. Ali prilično velika količina posla može se obaviti samostalno, bez uključivanja stručnjaka.

Značajne uštede su samo jedna od prednosti ovog rješenja. Još jedan "plus" je povjerenje u kvalitetu materijala i obavljenog posla.