Maalaistalon geotermiset lämmitysjärjestelmät: itse tekemisen ominaisuudet

Tiedämme, että geotermia on maan lämpöä, ja termiä ”geoterminen” liittyy usein maamme tulivuoreihin ja geysyreihin. Venäjällä geotermistä energiaa käytetään pääasiassa teollisessa mittakaavassa, esimerkiksi on Kaukoidän voimalaitoksia, jotka toimivat planeettamme lämmön perusteella.

Monet ihmiset ovat varmoja siitä, että kodin geotermisen lämmityksen tekeminen kotona on jotain fantasian valtakunnasta. Eikö olekin? Mutta tämä on täysin väärin! Nykyaikaisen tekniikan kehityksen myötä ”vihreän energian” kotimaisesta käytöstä on tullut melko todellista.

Puhumme vaihtoehtoisen lämmityksen periaatteista, sen eduista ja haitoista, verrattavissa perinteisiin lämmitysjärjestelmiin. Opit myös lämmönvaihtimen sijainnista ja siitä, kuinka geoterminen lämmitys asennetaan itse.

Muutama historiallinen tosiasia

Kun öljykriisi puhkesi viime vuosisadan 70-luvulla, lännessä syntyi palava tarve vaihtoehtoiset energialähteet. Juuri silloin alettiin luoda ensimmäisiä geotermisiä lämmitysjärjestelmiä.

Nykyään niitä käytetään laajalti Yhdysvalloissa, Kanadassa ja Länsi-Euroopan maissa.

Esimerkiksi Ruotsissa käytetään aktiivisesti Itämeren vettä, jonka lämpötila on + 4 ° С. Saksassa geotermisen lämmitysjärjestelmän käyttöönottoa tuetaan jopa valtion tasolla.

Geotermisten energialähteiden mainitsemisessa kuvittelemme aina geysyreiden tai tulivuorten laakson, mutta tarvitsemme lähteet ovat paljon lähempänä. Ja ne auttavat meitä pitämään lämpimänä talvella ja viileänä kesällä

Venäjällä toimivat Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya ja muut geotermiset voimalaitokset. Mutta tosiasioita maan energian käytöstä yksityisellä sektorillamme on hyvin vähän.

Todelliset edut ja haitat

Jos Venäjällä yksityisen sektorin geoterminen lämmitys on suhteellisen pieni, tarkoittaako tämä, että idea ei kannata sen toteuttamisen kustannuksia? Ehkä sinun ei pitäisi käsitellä tätä asiaa? Kävi ilmi, että tämä ei ole niin.

Geotermisen lämmitysjärjestelmän käyttö on kannattava ratkaisu. Tähän on useita syitä. Niiden joukossa on nopea asennus laitteille, jotka pystyvät toimimaan pitkään ilman häiriöitä.

Jos et käytä vettä, mutta korkealaatuista pakkasnestettä lämmitysjärjestelmässä, se ei jääty ja sen kuluminen on minimaalinen.

Luettelemme tämän tyyppisen lämmityksen muut edut.

• Polttoaineen polttamismenettely ei ole mahdollista. Olemme luomassa ehdottomasti palonkestävää järjestelmää, joka käytön aikana ei voi aiheuttaa vahinkoa asumiselle. Lisäksi lukuisia muita polttoaineen esiintymiseen liittyviä näkökohtia ei ole otettu huomioon: nyt ei ole tarvetta etsiä paikkaa varastointia varten, harjoittaa sen valmistelua tai toimitusta.
• Merkittäviä taloudellisia etuja. Järjestelmän toiminnan aikana ei tarvita lisäinvestointeja. Vuotuisen lämmityksen tuottavat luonnon voimat, joita emme osta. Lämpöpumpun käytön aikana tietysti kuluu sähköenergiaa, mutta samalla tuotetun energian määrä ylittää huomattavasti kulutuksen.
• Ympäristötekijä. Yksityisen maalaistalon geoterminen lämmitys on ympäristöystävällinen ratkaisu. Palamisprosessin puuttuminen sulkee pois palamistuotteiden pääsyn ilmakehään. Jos monet ihmiset ymmärtävät tämän, ja tällainen lämmönjakelujärjestelmä saa asianmukaisesti leviämisen, ihmisten kielteiset vaikutukset luontoon vähenevät huomattavasti.
• Kompakti järjestelmä. Talossa ei tarvitse järjestää erillistä kattilahuonetta. Tarvitaan vain lämpöpumppu, joka voidaan sijoittaa esimerkiksi kellariin. Järjestelmän voimakkain ääriviiva sijaitsee maan alla tai veden alla, sivustosi pinnalla et näe sitä.
• Monipuolisuus. Järjestelmä toimii sekä lämmitykseen kylmällä vuodenaikalla että jäähdytykseen kesäkuumuuden aikana. Toisin sanoen se korvaa sinulle lämmittimen lisäksi myös ilmastointilaitteen.
• Akustinen mukavuus. Lämpöpumppu käy melkein hiljaa.

Geotermisen lämmitysjärjestelmän valinta on taloudellisesti kannattavaa huolimatta siitä, että joudut käyttämään rahaa laitteiden hankkimiseen ja asentamiseen.

Muuten, järjestelmän haittapuoli on juuri kustannukset, jotka joudut maksamaan järjestelmän asentamisesta ja sen valmistelemisesta työhön. Pumppu on itse ostettava ja jotkut materiaalit on ostettava, ulkoinen kollektori ja sisäpiiri on asennettava.

Ei ole mikään salaisuus, että luonnonvarat kallistuvat vuosi vuodelta, joten itsenäinen lämmitysjärjestelmä, joka maksaa itsensä muutamassa vuodessa, on aina taloudellisesti hyödyllistä omistajalle

Nämä kustannukset ovat kuitenkin kannattavia vain muutaman ensimmäisen toimintavuoden aikana. Myöhemmin maahan asetetun tai veteen upotetun keräimen käyttö voi säästää merkittäviä kustannuksia.

Lisäksi itse asennusprosessi ei ole niin monimutkainen, että kutsutaan ulkopuolisia asiantuntijoita sen toteuttamiseen. Jos et poraa, kaikki muu voidaan tehdä itsenäisesti.

On huomattava, että jotkut käsityöläiset oppivat rahaa säästämään keräämään maalämpöä oma lämpöpumppu.

Tietoja geotermisen lämmityksen lähteistä

Geotermisessä lämmityksessä voit käyttää seuraavia maanpäällisen lämpöenergian lähteitä:

• korkea lämpötila;
• matala lämpötila.

Korkean lämpötilan lähteisiin kuuluvat esimerkiksi lämpöjouset. Voit käyttää niitä, mutta niiden soveltamisala rajoittuu tällaisten lähteiden tosiasialliseen sijaintiin.

Jos tällaista energiaa käytetään aktiivisesti Islannissa, Venäjällä lämpövedet ovat kaukana asutuksista. Ne keskittyvät mahdollisuuksien mukaan Kamtšatkaan, jossa maanalaista vettä käytetään jäähdytysaineena ja toimitetaan kuuman veden syöttöjärjestelmiin.

Maan lämpöenergian tehokkaaseen käyttöön ei tarvita tulivuoria. Riittää, kun käytetään niitä resursseja, jotka ovat vain 200 metrin päässä maan pinnasta.

Mutta matalan lämpötilan lähteiden käyttöön meillä on kaikki tarvittavat edellytykset. Tätä tarkoitusta varten ympäröivät ilmamassat, maa tai vesi ovat sopivia.

Tarvittavan energian uuttamiseksi lämpöpumpulla. Sen avulla suoritetaan menettely, jolla muunnetaan ympäristön lämpötila lämmön, mutta myös yksityisen kodin omistuksen lämpimän energian lämpöenergiaksi.

Tällaisen lämmityksen toimintaperiaate

Jos olet perehtynyt sen toimintaan ilmastointi tai jääkaappi, sitten näiden prosessien samankaltaisuus geotermisen lämmityksen toimintaperiaatteen kanssa on ilmeinen. Järjestelmän perusta on lämpöpumppu, joka sisältyy kahteen piiriin - ulkoiseen ja sisäiseen.

Perinteisen lämmitysjärjestelmän järjestämiseksi missä tahansa talossa on tarpeen asentaa siihen putket jäähdytysnesteen kuljettamiseksi, ja patterit, kun niitä lämmitetään, lämpöä tulee tiloihin. Meidän tapauksessamme tarvitaan myös putkia ja pattereita. Ne muodostavat järjestelmän sisäisen piirin. Voidaan lisätä piiriin lämmin lattia.

Ulkoinen piiri näyttää paljon suuremmalta kuin sisäinen, vaikka sen mitat voidaan arvioida vain suunnittelu- ja asennusjakson aikana. Käytön aikana se on näkymätön, koska se on maan alla tai veden alla. Tavallinen vesi- tai etyleeniglykolipohjainen jäätymisneste kiertää tämän piirin sisällä, mikä on paljon edullisempaa.

Geotermisen lämmitysjärjestelmän rakenne sisältää kaksi piiriä - sisäisen ja ulkoisen, sekä lämmitysjärjestelmän sydämen - lämpöpumppu, joka puristamalla jäähdytysnestettä nostaa sen lämpötilaa (+)

Siten keskeinen elementti, joka elvyttää koko järjestelmää, on lämpöpumppu. Jos talossasi on tavallinen pesukone, tiedäthän: tämä pumppu vie suunnilleen saman alueen.

Työskennelläkseen hän tarvitsee sähköä, mutta kuluttaa vain 1 kW, mutta tuottaa 4-5 kW lämpöä. Eikä tämä ole ihme, koska "lisä" energian lähde tunnetaan - tämä on ympäristö.

Kaksi tyyppistä lämmönvaihtimen järjestelyä

Omakotitalon lämmittämiseen on kaksi vaihtoehtoa käyttämällä matalan lämpötilan ympäristöelementtejä. Järjestelmän perusta kaikissa kolmessa tapauksessa on maalämpöpumppu.

Sisäinen piiri pysyy muuttumattomana kaikissa lämmitysmenetelmissä, ja pääasiallinen ero on ulkoisen piirin sijainti.

Geoterminen lämmitys tapahtuu lämmönvaihtimella, joka sijaitsee:

• pystyssä - sijaitsevat kaivoissa, jotka paljastavat tai eivät avaa pohjakerrosta;
• vaakasuunnassa - Järjestelmien lämmönvaihtimet sijoitetaan kuoppaan tai avoimeen lammikkoon eräänlaisen kelan muodossa.

Jokaiselle tässä annetulle lämmitystyypille on tunnusomaista sen ominaisuudet, haitat ja edut.

Jos aiot luoda tällaisen lämmitysjärjestelmän omilla käsillä, olet kiinnostunut oppimaan lisää jokaisesta tyypistä.

Vaihtoehto 1. Ulkoisen keräimen pystysuuntainen sijoittaminen

Tämän tyyppinen lämmitys perustuu mielenkiintoiseen luonnonilmiöön: vähintään 50–100 m syvyydessä maan pinnasta on sama ja vakio lämpötila 10–12 ° C ympäri vuoden.

Tämän maapallon energian käyttämiseksi se on välttämätöntä poraa pystysuorat kaivot. Teknologia on melkein sama kuin vesilähteen valmistelu.

Maiseman säilymisen maksimoimiseksi voit porata useita putkia samasta lähtöpisteestä, mutta eri kulmista.

Järjestelmän ulkoinen piiri asennetaan suoraan näihin kaivoihin. Tämä poistaa tehokkaasti sen lämmön maasta. Tätä menetelmää ei tietenkään voida tuskin kutsua yksinkertaiseksi ja budjetiksi, joka on alhainen.

Geotermisen lämmityksen pystysuoran järjestelmän luomiseksi on käytettävä kaivojen porauslaitteita ilman porauslaitetta, järjestelmän asennusongelmien ratkaiseminen on melko työlästä (+)

Sillä on merkitystä, kun talon viereinen alue on jo varustettu, ja sen maiseman rikkominen on sopimatonta. Kaivonporauksen syvyys voi olla 50-200 metriä.

Kaivon erityiset parametrit riippuvat paikan geologisesta tilanteesta ja tulevan rakenteen parametreista. Tämän mallin käyttöikä on noin 100 vuotta.

Jos haluat asentaa pystysuoran version järjestelmästä, jossa on lämmönvaihdin, joka poimii pohjaveden energiaa, on porattava kaksi pohjavesikerrosta.

Yhdessä niistä, nimeltään debit, pumpun avulla otetaan vettä, joka lämmönsiirron jälkeen sulautuu toiseen, vastaanottavaan sukupolveen.

Kaksi kaivoa sisältävän geotermisen järjestelmän miinus ei riitä maatalon lämmitykseen. Kiertopumppu kuluttaa liian paljon energiaa. Mutta jäähdytysnesteen toimittamiseen lämpimän lattian muotoiltu lämpöenergia riittää

Vaihtoehto 2. Maaperän kerääjä vaakatasossa

Ulkoisen muodon asettamiseksi vaakatyyppisellä lämmityksellä sinun on tiedettävä, kuinka syvä maapinta jäätyy alueellasi.

Putket asetetaan jäätymispisteen alapuolelle ennalta valmistettuihin kaivoihin, samalla kun sieppataan melko suuri tila: talon lämmittämiseksi, jonka ala on 200–250 neliömetriä. m, sinun on käytettävä noin 600 neliömetriä. m lämmönvaihdin. Se on kuusisataa osaa.

Tämän suunnittelun haittana on suuri pinta-ala. Jos tarvitset tonttiin ruohoa ja kukkia peittävää nurmikkoa, tämä on sinun vaihtoehto. Ja on parempi pitää keräysputket erillään hedelmäpuista (+)

On selvää, että tällaisissa olosuhteissa maanrakennuksen määrä on merkittävä.Lisäksi on otettava huomioon puiden ja muun kasvillisuuden sijainti alueella, jotta ne eivät jäätyisi. Esimerkiksi keräysputkia ei voida sijoittaa lähemmäksi puolitoista metriä puista.

Tätä asennusmenetelmää käytetään pääsääntöisesti niissä tapauksissa, joissa työmaa on parhaillaan hallittavissa rakentamiseen. Kaikki mökin rakentamista, lämmityksen järjestämistä ja maan suunnittelua koskevat laskelmat ja suunnitelmat tehdään parhaiten samanaikaisesti.

Upotus vaakasuoraan lämmönvaihtimeen lampissa

Tämä menetelmä vaatii erityisen kodinomistusjärjestelyn - noin 100 metrin etäisyydellä riittävän syvästä varastosta. Lisäksi määritelty säiliö ei saa jäätyä pohjaan, missä järjestelmän ulkoinen piiri sijaitsee. Ja tätä varten säiliön pinta-ala ei saa olla pienempi kuin 200 neliömetriä. m.

Tätä vaihtoehtoa lämmönvaihtimen sijoittamiseksi pidetään edullisimpana, mutta samanlainen kodinomistusjärjestely ei ole vielä yleinen. Lisäksi vaikeuksia voi esiintyä, jos säiliö kuuluu julkisiin tiloihin

Tämän menetelmän ilmeinen etu on pakollisen työvoimavaltaisen louhinnan puute, vaikka joudut silti huolehtimaan keräilijän vedenalaisesta sijainnista. Ja tällaiseen työhön tarvitaan myös erityislupa.

Vesienergiaa käyttävä geoterminen asennus on kuitenkin edelleen taloudellisin.

Tee se itse: mitä ja miten

Jos olet jo asentanut oman geotermisen lämmityksen, ulkoinen piiri on silti parempi ostaa valmiita. Tietysti harkitaan vain ulkoisen lämmönvaihtimen vaakajärjestelytapoja: maaperän tai veden alla.

On paljon vaikeampaa asentaa pystysuora porausreiän keräin itse, jos sinulla ei ole laitteita ja poraustaitoja.

Lämpöpumppu ei ole liian suuri laite. Talossasi se ei vie paljon tilaa. Loppujen lopuksi koko on verrattavissa esimerkiksi tavanomaiseen kiinteän polttoaineen kattilaan. Kodin sisäisen muodon kytkeminen siihen on yksinkertainen tehtävä.

Itse asiassa kaikki tehdään täsmälleen samalla tavalla kuin organisoidessaan ja lämmityksen johdotus käyttämällä perinteisiä lämmönlähteitä. Suurin vaikeus on ulkoisen piirin järjestely.

Tämä talon järjestely lampiin nähden on yleisempi. Tärkeintä on, että säiliön tulisi olla enintään 100 metrin päässä mökistä

Paras vaihtoehto olisi käyttää vesistöä, jos sellainen on etäisyydellä enintään 100 m. On välttämätöntä, että sen pinta-ala on yli 200 neliömetriä. m ja syvyys - 3 m (keskimääräinen jäätymisparametri). Jos tämä säiliö ei kuulu sinulle, ongelma voi olla luvan saaminen sen käyttämiseen.

Jos säiliö on hallussaan oleva lampi, asia yksinkertaistuu. Vesi lampista voidaan tilapäisesti pumppaa pois. Sitten sen pohjan työ voidaan tehdä helposti: putket on asetettava spiraaliin kiinnittämällä ne tähän asentoon.

Maatöitä tarvitaan vain kaivannon kaivamiseen, jota tarvitaan ulkoisen piirin kytkemiseksi lämpöpumppuun.

Kun kaikki työt on saatu päätökseen, lampi voidaan täyttää uudelleen vedellä. Muutaman seuraavan vuoden aikana ulkoisen lämmönvaihtimen tulisi toimia kunnolla, eikä se saa aiheuttaa ongelmia omistajalle.

Jos sinulla on käytettävissänne tontti, johon joudutaan vain rakentamaan asuntoja ja kasvattamaan puutarhaa, on järkevää suunnitella vaakasuora maaperän lämmönvaihdin.

Tätä varten on tehtävä alustava laskelma tulevan keräilijän pinta-alasta jo edellä mainittujen parametrien perusteella: 250-300 neliömetriä. m kerääjää 100 neliömetriä kohti. m talon lämmitetty alue.

Jos sinulla on sivusto, jolla ei ole rakennuksia ja kasvillisuutta, jonka haluat säilyttää, voit poistaa maaperän yksinkertaisesti ulkoisen vaakasuoran maaperän rakentamisen aikana: tämä on helpompaa kuin kaivaa kaivaa.

Kaivokset, joissa piiri putket asetetaan, on kaivettava maaperän jäätymisasteen alapuolelle.

Ja mikä vielä parempaa - poista vain maaperä sen jäätymisen syvyyteen, aseta putket ja palauta maaperä sitten paikalleen. Työ on aikaa vievää, vaikeaa, mutta suurella toiveella ja päättäväisyydellä voit suorittaa sen.

Kustannukset ja takaisinmaksunäkymät

Laitteiden ja niiden asennuksen kustannukset geotermisen lämmityksen rakentamisen aikana riippuvat yksikön kapasiteetista ja valmistajasta.

Jokainen valitsee valmistajan omien huomioidensa ja tietyn tuotemerkin mainetta koskevien tietojen perusteella. Mutta teho riippuu huollettavan tilan pinta-alasta.

Tämä luku heijastaa lyhyesti geotermisen lämmitysjärjestelmän käytöstä saatavien etujen olemusta. Juuri tämä saapuvan ja lähtevän energian suhde antaa järjestelmän maksaa ensin nopeasti ja säästää sitten omistajansa rahaa (+)

Jos otamme tarkasti huomioon tehon, lämpöpumppujen kustannukset vaihtelevat seuraavilla alueilla:

• 4-5 kW - 3000-7000 tavanomaista yksikköä;
• 5-10 kW - 4000-8000 perinteistä yksikköä;
• 10–15 kW - 5000 - 10000 perinteistä yksikköä.

Jos lisäämme tähän summaan asennustöiden suorittamiseen tarvittavat kustannukset (20–40%), niin saamme summan, joka monille vaikuttaa täysin epärealistiselta.

Mutta kaikki nämä kustannukset tulevat maksamaan melko kohtuullisin ehdoin. Jatkossa joudut maksamaan vain merkityksettömät kulut pumpun toiminnan kannalta tarpeellisesta sähköstä. Ja siinä kaikki!

Koska asuinrakennusten lämmitykseen käytettävät geotermiset järjestelmät eivät ole riittävän hyviä, niitä käytetään päälämmitysverkkojen lisäyksenä tai ne rakennetaan yhdessä kahden tai useamman lämmönvaihtimen kanssa

Kuten käytäntö osoittaa, geoterminen lämmitys on erityisen hyödyllistä koteille, joiden kokonaislämmitetty pinta-ala on 150 neliömetriä. m. Kaikki näiden talojen lämmitysjärjestelmien järjestämiskustannukset maksavat täysin viidestä kahdeksaan vuoteen.

Jos geoterminen lämmitys ei ole erityisen kysyttyä omakotitalojen omistajien keskuudessa, eteläisten alueiden asukkaat ovat jo arvioineet geelijärjestelmien tehokkuuden. tekniikka aurinkolämmitys riittävän yksinkertainen, ja sen kustannustehokkuuden ja käytännöllisyyden vahvistaa monen vuoden kokemus länsimaista ja maanmieheistämme.

Lisätietoja vaihtoehtoisista energialähteistä on kohdassa tämä artikkeli.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Jos visuaalisen tiedon havaitseminen on sinulle helpompaa, tämän videon avulla voit nähdä omin silmin, kuinka geoterminen järjestelmä toimii, sekä oppia lisää siitä, kuka ja miksi tämäntyyppinen lämmitys on hyödyllistä.

Kutsumme sinut katsomaan lyhyen videon, jossa vaakatason keräilijän omistaja kertoo vaikutelmansa toiminnasta.Lisäksi katsomalla tätä videota opit geotermisen lämmitysjärjestelmän käyttöön liittyvistä juoksevista kustannuksista.

Jokainen omakotitalon omistaja valitsee itse ostaako resursseja tarjoavien organisaatioiden palvelut vai luottaako vain itseensä. Tätä tehtäessä hän ohjaa luettelon näkökohdista.

Meille itsellemme asettamamme päämäärä ei ole ajaa sinua lopulliseen päätökseen, vaan jakaa tietoa vaihtoehdoista ongelmasi ratkaisemiseksi.

Onko sinulla jotain täydentävää, tai onko sinulla kysyttävää yksityisen talon geotermisestä lämmityksestä? Voit jättää kommentteja julkaisusta. Yhteyslomake sijaitsee alaosassa.