Geotermalni sustavi grijanja seoske kuće: značajke izrade sami

Znamo da je geotermija toplina Zemlje, a pojam geotermalni se u našoj zemlji često povezuje s vulkanima i gejzirima. U Rusiji se geotermalna energija koristi uglavnom u industrijskim razmjerima, na primjer, postoje elektrane dalekog istoka koje djeluju na temelju topline našeg planeta.

Mnogi su sigurni da je stvaranje geotermalnog grijanja kod kuće nešto iz carstva mašte. Nije li? Ali ovo je potpuno pogrešno! Razvojem suvremene tehnologije domaća upotreba „zelene energije“ postala je sasvim stvarna.

Govorit ćemo o načelima alternativnog grijanja, njegovim prednostima i nedostacima, usporedivim s tradicionalnim sustavima grijanja. Također ćete naučiti o mjestu izmjenjivača topline i kako sami montirati geotermalno grijanje.

Nekoliko povijesnih činjenica

Kada je 70-ih godina prošlog stoljeća naftna kriza izbila, na Zapadu se pojavila goruća potreba alternativni izvori energije, U to su vrijeme počeli stvarati prvi geotermalni sustavi grijanja.

Danas se naširoko koriste u Sjedinjenim Državama, Kanadi i zapadnoeuropskim zemljama.

Na primjer, u Švedskoj se aktivno koristi voda Baltičkog mora čija je temperatura + 4 ° S. U Njemačkoj se uvođenje geotermalnih sustava grijanja čak sponzorira i na državnoj razini.

Na spomen geotermalnih izvora energije, uvijek zamišljamo dolinu gejzira ili vulkana, ali su nam izvori mnogo bliži. A oni će nam pomoći da zagrijavamo zimi i hladimo ljeti

U Rusiji djeluju Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya i druge geotermalne elektrane. Ali činjenica o korištenju energije Zemlje u našem privatnom sektoru je vrlo malo.

Prave prednosti i nedostaci

Ako je u Rusiji geotermalno grijanje privatnog sektora relativno malo, znači li to da ideja nije vrijedna troškova njegove implementacije? Možda se ne biste trebali baviti ovim pitanjem? Pokazalo se da to nije tako.

Korištenje geotermalnog sustava grijanja je isplativo rješenje. Postoji nekoliko razloga za to. Među njima je brza ugradnja opreme koja je u mogućnosti dugo raditi bez ikakvih prekida.

Ako u sustavu grijanja ne upotrebljavate vodu, već visokokvalitetni antifriz, neće se smrznuti i trošenje će biti minimalno.

Navodimo i druge prednosti ove vrste grijanja.

• Postupak izgaranja goriva nije isključen. Stvaramo apsolutno vatrootporni sustav koji tijekom svog rada neće biti u mogućnosti nanijeti štetu kućištu. Pored toga, isključeni su brojni drugi aspekti koji se odnose na prisutnost goriva: sada nema potrebe tražiti mjesto za njegovo skladištenje, baviti se njegovom pripremom ili isporukom.
• Značajne ekonomske koristi. Tijekom rada sustava nisu potrebna dodatna ulaganja. Godišnje grijanje osiguravaju sile prirode, koje ne kupujemo. Naravno, tijekom rada toplinske crpke troši se električna energija, ali istodobno volumen proizvedene energije značajno prelazi potrošnju.
• Faktor okoliša. Geotermalno grijanje privatne seoske kuće je ekološki prihvatljivo rješenje. Nepostojanje procesa izgaranja isključuje ulazak proizvoda izgaranja u atmosferu. Ako mnogi ljudi to shvate, a takav sustav opskrbe toplinom dobit će široku distribuciju, negativni utjecaj ljudi na prirodu uvelike će se smanjiti.
• Kompaktan sustav. Ne morate organizirati zasebnu kotlovnicu u svojoj kući. Sve što će trebati je toplinska pumpa, koja se može postaviti, na primjer, u podrum. Najopsežnija kontura sustava bit će smještena pod zemljom ili pod vodom, na površini vaše stranice nećete je vidjeti.
• Svestranost. Sustav može raditi i za grijanje u hladnoj sezoni, kao i za hlađenje tijekom ljetnih vrućina. To je, u stvari, zamijenit će vam ne samo grijač, već i klima uređaj.
• Akustična udobnost. Toplinska pumpa radi gotovo tiho.

Izbor geotermalnog sustava grijanja ekonomski je isplativ, unatoč činjenici da morate potrošiti novac na kupnju i ugradnju opreme.

Usput, nedostatak sustava su upravo troškovi koje morate ići da biste instalirali sustav i pripremili ga za rad. Bit će potrebno kupiti samu crpku i neke materijale, dovršiti ugradnju vanjskog razdjelnika i unutarnjeg kruga.

Nije tajna da resursi iz godine u godinu postaju sve skuplji, pa će autonomni sustav grijanja koji se za nekoliko godina može platiti za sebe, uvijek biti ekonomski koristan za svog vlasnika

Međutim, ti se troškovi isplaćuju u samo prvih nekoliko godina poslovanja. Naknadna upotreba kolektora postavljenog u zemlju ili uronjenog u vodu može uštedjeti značajne troškove.

Pored toga, sam postupak instalacije nije toliko kompliciran da bi za njegovu provedbu mogao pozvati vanjske stručnjake. Ako ne bušite, onda sve ostalo možete učiniti samostalno.

Treba napomenuti da su neki obrtnici, u nastojanju da uštede novac, naučili skupljati geotermalne vlastita toplinska pumpa.

O izvorima geotermalnog grijanja

Za geotermalno grijanje možete koristiti sljedeće izvore zemaljske toplinske energije:

• visoka temperatura;
• niska temperatura.

Izvori visoke temperature uključuju, na primjer, termalne opruge. Možete ih koristiti, ali opseg njihove primjene je ograničen na stvarno mjesto takvih izvora.

Ako se ova vrsta energije aktivno koristi na Islandu, u Rusiji su termalne vode daleko od naselja. Što je više moguće, koncentrirani su na Kamčatki, gdje se podzemna voda koristi kao rashladno sredstvo i dovodi se u sustave opskrbe toplom vodom.

Za učinkovito korištenje toplinske energije zemlji ne treba vulkan. Dovoljno je koristiti one resurse koji se nalaze samo 200 metara od zemljine površine.

Ali za upotrebu izvora niske temperature imamo sve potrebne preduvjete. U tu svrhu su pogodne okolne zračne mase, zemlja ili voda.

Da biste dobili toplinsku pumpu potrebnu energiju. Uz njegovu pomoć odvija se postupak pretvaranja temperature okoliša u toplinsku energiju ne samo grijanja, već i opskrbe toplom vodom vlasništva privatne kuće.

Načelo rada takvog grijanja

Ako ste upoznati kako to radi klima uređaj ili frižider, tada je sličnost tih procesa s načelom funkcioniranja geotermalnog grijanja očita. Osnova sustava je toplinska pumpa, koja je uključena u dva kruga - vanjski i unutarnji.

Da biste organizirali tradicionalni sustav grijanja u bilo kojoj kući, potrebno je u njemu montirati cijevi za transport rashladne tekućine, a radijatori, kada se zagrijavaju, toplina će ući u prostorije. U našem slučaju potrebne su i cijevi i radijatori. Oni tvore unutarnji krug sustava. Može se dodati u krug topli podovi.

Vanjski krug izgleda mnogo veći od unutarnjeg, iako se njegove dimenzije mogu procijeniti samo tijekom razdoblja planiranja i ugradnje. Tijekom rada nevidljiv je jer je pod zemljom ili pod vodom. Obična antifriz na bazi vode ili etilen glikola cirkulira unutar ovog kruga, što je mnogo poželjnije.

Struktura geotermalnog sustava grijanja uključuje dva kruga - unutarnji i vanjski, kao i srce sustava grijanja - toplinsku pumpu, koja, komprimirajući rashladno sredstvo, povećava njegovu temperaturu (+)

Dakle, ključni element koji revitalizira cijeli sustav je toplinska pumpa. Ako vaša kuća ima običnu perilicu rublja, znajte: ova će pumpa zauzeti približno isto područje.

Za rad mu je potrebna električna energija, ali, trošeći samo 1 kW, osigurava proizvodnju 4-5 kW topline. I ovo nije čudo, jer je izvor "dodatne" energije poznat - ovo je okoliš.

Dvije vrste izmjenjivača topline

Postoje dvije mogućnosti za grijanje privatne kuće koristeći niskotemperaturne energetske elemente okoliša. Osnova sustava u sva tri slučaja je geotermalna crpka.

Unutarnji krug ostaje nepromijenjen za bilo koji način grijanja, a glavna razlika je mjesto vanjskog kruga.

Geotermalno grijanje se događa s izmjenjivačem topline koji se nalazi:

• uspravan - smješteni u bunarima koji otkrivaju ili ne otvaraju vodonosnik;
• vodoravno - izmjenjivači topline sustava postavljaju se u jamu ili otvoreni ribnjak u obliku vrste zavojnice.

Svaka ovdje navedena vrsta grijanja karakterizira svoje značajke, nedostatke i prednosti.

Ako namjeravate stvoriti takav sustav grijanja vlastitim rukama, bit će vam zanimljivo saznati više o svakoj vrsti.

Opcija br. 1. Okomito postavljanje vanjskog kolektora

Ova vrsta grijanja temelji se na zanimljivom prirodnom fenomenu: na dubini od 50-100 m i više od njene površine zemlja ima istu i konstantnu temperaturu od 10-12 ° C tijekom cijele godine.

Da bismo mogli koristiti ovu zemaljsku energiju, potrebno je bušite okomite bušotine, Tehnologija je gotovo jednaka pripremi izvora vode.

Da biste maksimalno očuvali krajolik, možete izbušiti nekoliko cijevi s istog polazišta, ali iz različitih kutova.

Vanjski krug sustava bit će montiran izravno u ove bušotine. To će učinkovito oduzeti njegovu toplinu iz zemlje. Naravno, ovu metodu teško mogu nazvati jednostavnom i niskobudžetnom.

Da biste stvorili vertikalni sustav geotermalnog grijanja, potrebno je koristiti opremu za bušenje bušotina, bez upotrebe opreme za bušenje, rješavanje problema instalacije sustava bit će prilično naporno (+)

Važno je u slučaju kada je teritorij koji se nalazi uz kuću već opremljen, a kršenje njegova krajolika nije prikladno. Dubina bušenja bušotine može doseći od 50 do 200 metara.

Specifični parametri bušotine ovise o geološkoj situaciji na nalazištu i parametrima buduće građevine. Vijek trajanja ovog dizajna je oko 100 godina.

Da biste instalirali vertikalnu verziju sustava s izmjenjivačem topline koji izvlači energiju podzemne vode, bit će potrebno izbušiti dva vodonosnika.

Od jednog od njih, nazvanog debitant, uz pomoć pumpe crpi se voda koja se nakon prijenosa topline spaja u drugu, primajuću generaciju.

Minus geotermalnog sustava s dva bunara nije dovoljan za zagrijavanje seoske kuće. Kružna pumpa troši previše energije. Ali za opskrbu rashladnom tekućinom kontura toplog poda dobiva toplinsku energiju dovoljno

Opcija br. 2 Horizontalni raspored sakupljača tla

Da biste položili vanjsku konturu vodoravnom vrstom grijanja, morate znati kako duboko tlo smrzava u vašem području.

Cijevi su postavljene ispod razine smrzavanja u unaprijed pripremljenim rovovima, a pritom zauzimaju prilično velik prostor: za zagrijavanje kuće s površinom od 200-250 četvornih metara. m, trebate koristiti oko 600 četvornih metara. m izmjenjivača topline. To je šest stotina dijelova.

Nedostatak ovog dizajna je velika površina koju zauzima. Ako vam je na travnjaku potreban travnjak prekriven travom i cvijećem, ovo je vaša mogućnost. I bolje je držati cijevi za sakupljanje dalje od plodnih stabala (+)

Jasno je da će u takvim uvjetima obujam zemljanih radova biti značajan.Osim toga, morate uzeti u obzir mjesto stabala i druge vegetacije na mjestu, kako ih ne bi zamrznuli. Na primjer, nemoguće je postaviti kolektorske cijevi bliže jedan i pol metara od stabala.

Ova metoda instalacije koristi se u pravilu u onim slučajevima kada je mjesto tek ovlašteno za izgradnju. Svi proračuni i planovi za izgradnju vikendice, organizacija njegovog grijanja i planiranje zemljišta najbolje se rade istovremeno.

Uranjanje horizontalnog izmjenjivača topline u ribnjak

Ova metoda zahtijeva poseban raspored vlasništva nad kućom - na udaljenosti od oko 100 m od rezervoara dovoljne dubine. Pored toga, navedeni rezervoar ne smije se smrzavati do dna, gdje će se nalaziti vanjski krug sustava. A za to, površina rezervoara ne može biti manja od 200 četvornih metara. m.

Ova opcija postavljanja izmjenjivača topline smatra se najmanje skupom, ali sličan raspored vlasništva kuće još uvijek nije uobičajen. Osim toga, mogu se pojaviti poteškoće ako rezervoar pripada javnim objektima

Očigledna prednost ove metode je nedostatak obveznog napornog iskopavanja, iako se još uvijek morate pozabaviti podvodnim položajem kolektora. A potrebna će i posebna dozvola za takav rad.

Međutim, geotermalna instalacija koja koristi vodenu energiju i dalje je najekonomičnija.

Učinite to sami: što i kako

Ako već instalirate svoje geotermalno grijanje, tada je vanjski krug još uvijek bolje kupiti gotove proizvode. Naravno, razmatramo samo načine horizontalnog rasporeda vanjskog izmjenjivača topline: pod površinom tla ili pod vodom.

Mnogo je teže sami montirati vertikalni kolektor bušotine ako nemate opremu i vještinu bušenja.

Toplinska pumpa nije prevelika oprema. U vašoj kući ne zauzima puno prostora. Uostalom, po veličini usporediva, na primjer, s uobičajenim kotlom na kruto gorivo. Spajanje unutarnje konture vašeg doma jednostavan je zadatak.

U stvari se sve radi točno onako kako se organizira i grijanje ožičenje koristeći tradicionalne izvore topline. Glavna poteškoća je raspored vanjskog kruga.

Ovakav raspored kuće u odnosu na ribnjak je češći. Glavna stvar je da rezervoar ne smije biti udaljen više od 100 metara od kućice

Najbolja opcija bila bi upotreba vodnog tijela ako se nalazi na udaljenosti ne većoj od 100 m. Potrebno je da njegova površina pređe 200 kvadratnih metara. m, a dubina - 3 m (prosječni parametar smrzavanja). Ako ovaj rezervoar ne pripada vama, možda je problem dobiti pribavljanje dozvole za njegovo korištenje.

Ako je rezervoar ribnjak koji je u vašem vlasništvu, tada je stvar pojednostavljena. Voda iz ribnjaka može se privremeno ispumpati. Tada se posao na njegovom dnu može lako obaviti: bit će potrebno položiti cijevi u spiralu, učvršćujući ih u ovom položaju.

Zemljani radovi bit će potrebni samo za kopanje rova ​​koji će biti potreban za spajanje vanjskog kruga na toplinsku pumpu.

Nakon završetka svih radova, ribnjak se može ponovo napuniti vodom. U sljedećih nekoliko godina, vanjski izmjenjivač topline trebao bi raditi ispravno i ne bi stvarao probleme svom vlasniku.

Ako imate na raspolaganju zemljište na kojem trebate samo graditi kućište i uzgajati vrt, ima smisla planirati horizontalni izmjenjivač topline tla.

Za to treba napraviti preliminarni izračun površine budućeg kolektora, na temelju parametara koji su već navedeni: 250-300 kvadratnih. m kolektora na 100 četvornih metara. m grijane površine kuće.

Ako ste dobili lokalitet bez građevina i vegetacije koji želite sačuvati, tlo tijekom izgradnje vanjske vodoravne konture tla jednostavno se može ukloniti: to je lakše nego kopanje rovova

Rovovi u kojima će se postaviti cijevi kruga moraju se iskopati ispod razine smrzavanja tla.

I još bolje - samo uklonite tlo do dubine zamrzavanja, položite cijevi, a zatim vratite tlo na svoje mjesto. Rad je dugotrajan, težak, ali s velikom željom i odlučnošću možete ga dovršiti.

Troškovi i izgledi za povrat

Troškovi opreme i njezine instalacije tijekom izgradnje geotermalnog grijanja ovise o kapacitetu jedinice i proizvođaču.

Svatko bira proizvođača, vođen vlastitim razmatranjima i informacijama o ugledu i pouzdanosti određene marke. Ali snaga ovisi o području prostorije koju treba servisirati.

Ova brojka ukratko odražava suštinu koristi proizašlih iz upotrebe geotermalnog sustava grijanja. Upravo taj omjer ulazne i odlazne energije omogućuje sustavu da se prvo najprije isplati, a zatim uštedi novac svog vlasnika (+)

Ako precizno uzmemo u obzir snagu, tada trošak toplinskih crpki varira u sljedećim rasponima:

• 4-5 kW - 3000-7000 konvencionalnih jedinica;
• 5-10 kW - 4000-8000 konvencionalnih jedinica;
• 10-15 kW - 5000-10000 konvencionalnih jedinica.

Ako ovom iznosu dodamo troškove koji su potrebni za dovršavanje instalacijskih radova (20-40%), tada ćemo dobiti iznos koji se mnogima čini potpuno nerealan.

Ali svi ti troškovi isplatit će se u sasvim razumnim uvjetima. Ubuduće ćete morati plaćati samo neznatne troškove za električnu energiju potrebnu za rad crpke. I to je sve!

Zbog nedovoljne učinkovitosti geotermalnih sustava za grijanje stambenih zgrada, oni se koriste kao dodatak glavnim mrežama grijanja ili se grade u kombinaciji s dva ili više izmjenjivača topline.

Kao što praksa pokazuje, geotermalno grijanje je posebno korisno za kuće s ukupnom grijanom površinom od 150 četvornih metara. m. Za pet do osam godina svi troškovi uređenja sustava grijanja u tim kućama u potpunosti se isplaćuju.

Ako geotermalno grijanje nije osobito potraženo među vlasnicima privatnih kuća, stanovnici južnih regija već su primijetili učinkovitost gel sustava. tehnologija objekti za solarno grijanje dovoljno jednostavan, a njegovu isplativost i praktičnost potvrđuju višegodišnje iskustvo korištenja zapadnih zemalja i naših sunarodnjaka.

Dodatne informacije o alternativnim izvorima energije daju se u ovaj članak.

Zaključci i korisni video na temu

Ako vam je lakše uočiti vizualne informacije, onda će vam ovaj video omogućiti da vlastitim očima vidite kako funkcionira geotermalni sustav, kao i naučiti više o tome tko je i zašto ova vrsta grijanja korisna.

Pozivamo vas da pogledate kratki video u kojem će vlasnik vodoravnog kolektora podzemlja ispričati svoje dojmove o radu.Osim toga, gledanjem ovog videozapisa naučit ćete tekuće troškove povezane s radom geotermalnog sustava grijanja.

Svaki vlasnik privatne kuće za sebe bira hoće li kupiti usluge organizacija koje opskrbljuju resurse ili se osloniti samo na sebe. Pri tome, on se vodi popisom razmatranja.

Cilj koji smo si postavili za sebe nije da vas potaknemo na spreman zaključak, već da podijelimo informacije o opcijama za rješenje problema s kojim se suočavate.

Imate li nešto za nadopuniti ili imate pitanja o geotermalnom grijanju privatne kuće? Na objavu možete ostaviti komentare. Kontaktni obrazac nalazi se u donjem bloku.