מערכות חימום גיאותרמיות של בית כפרי: תכונות של הפיכתו בעצמכם

אנו יודעים שגיאותרמיה היא החום של כדור הארץ, והמונח "גיאותרמי" קשור לרוב להרי געש וגייזרים בארצנו. ברוסיה אנרגיה גיאותרמית משמשת בעיקר בקנה מידה תעשייתי, למשל, ישנן תחנות כוח המזרח הרחוק הפועלות על בסיס חום כדור הארץ שלנו.

אנשים רבים בטוחים שביצוע חימום גאותרמי ביתי הוא משהו מתחום הפנטזיה. נכון? אבל זה לא בסדר לחלוטין! עם התפתחות הטכנולוגיה המודרנית, השימוש המקומי ב"אנרגיה ירוקה "הפך לממש למדי.

נדבר על עקרונות החימום האלטרנטיבי, יתרונותיו וחסרונותיו, בהשוואה למערכות חימום מסורתיות. תוכלו גם ללמוד על מיקום מחליף החום וכיצד להתקין בעצמכם חימום גיאותרמי.

כמה עובדות היסטוריות

כשפרץ משבר הנפט בשנות ה -70 של המאה שעברה, נוצר צורך בוער במערב מקורות אנרגיה חלופיים. ברגע זה החלו ליצור מערכות חימום גיאותרמיות ראשונות.

כיום הם נמצאים בשימוש נרחב בארצות הברית, קנדה ומדינות מערב אירופה.

לדוגמה, בשבדיה משתמשים במים הים הבלטי, שהטמפרטורה שלהם היא + 4 ° С. בגרמניה הנהגת מערכות חימום גיאותרמיות אף ממומנת ברמה המדינתית.

ברוסיה פועלות Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya ותחנות כוח גיאותרמיות אחרות. אולם עובדות השימוש באנרגיה של כדור הארץ במגזר הפרטי שלנו מעטות מאוד.

היתרונות והחסרונות האמיתיים

אם ברוסיה החימום הגיאותרמי של המגזר הפרטי קטן יחסית, האם זה אומר שהרעיון לא שווה את עלות יישומו? אולי אסור לך להתמודד עם הנושא הזה? התברר שזה לא כך.

שימוש במערכת חימום גיאותרמית הוא פיתרון רווחי. ישנן כמה סיבות לכך. ביניהם ניתן למצוא התקנה מהירה של ציוד שמסוגל לעבוד זמן רב ללא הפרעות.

אם אתה לא משתמש במים, אלא נוזל לרדיאטור איכותי במערכת החימום, הוא לא יקפא ובלאיו יהיה מינימלי.

אנו מפרטים יתרונות נוספים של סוג זה של חימום.

• ההליך לשריפת דלק אינו נכלל. אנו מייצרים מערכת חסינת אש לחלוטין, אשר במהלך פעולתה לא תוכל לגרום נזק לדיור. בנוסף, לא נכללים מספר היבטים נוספים הקשורים לנוכחות דלק: כעת אין צורך לחפש מקום לאחסונו, לעסוק בהכנתו או במסירתו.
• יתרונות כלכליים משמעותיים. במהלך הפעלת המערכת לא נדרשות השקעות נוספות. חימום שנתי מסופק על ידי כוחות הטבע, שאיננו קונים. כמובן שבמהלך פעולת משאבת החום מועברת אנרגיה חשמלית, אך יחד עם זאת נפח האנרגיה המיוצר עולה באופן משמעותי על הצריכה.
• גורם סביבתי. חימום גיאותרמי של בית כפרי פרטי הוא פיתרון ידידותי לסביבה. היעדר תהליך בעירה אינו כולל כניסה של מוצרי בעירה לאווירה. אם אנשים רבים מבינים זאת, ומערכת אספקת חום כזו תקבל תפוצה נרחבת עקב כך, ההשפעה השלילית של האנשים על הטבע תקטן מאוד.
• מערכת קומפקטית. אינכם חייבים לארגן בית דוד נפרד בביתכם. כל מה שיידרש הוא משאבת חום, אותה ניתן למקם, למשל, במרתף. קווי המתאר הנפוצים ביותר של המערכת ימוקמו מתחת לאדמה או מתחת למים, על פני האתר שלך לא תראה אותה.
• רב-פונקציונליות. המערכת יכולה לעבוד גם לחימום בעונה הקרה, וגם לקירור בחום הקיץ. כלומר, למעשה, הוא יחליף עבורך לא רק דוד, אלא גם מזגן.
• נוחות אקוסטית. משאבת החום פועלת כמעט בשקט.

הבחירה במערכת חימום גיאותרמית היא כדאית מבחינה כלכלית, למרות שעליכם להוציא כסף על רכישה והתקנה של ציוד.

אגב, החיסרון של המערכת הוא בדיוק העלויות שעליך לעבור כדי להתקין את המערכת ולהכין אותה לעבודה. יהיה צורך לקנות את המשאבה עצמה וכמה חומרים, כדי להשלים את התקנת סעפת החוץ והמעגל הפנימי.

עם זאת, עלויות אלה משתלמות רק בשנים הראשונות להפעלתן. שימוש עוקב אחר אספן שהונח באדמה או שקוע במים יכול לחסוך בעלויות משמעותיות.

בנוסף, תהליך ההתקנה עצמו אינו כה מסובך עד להזמנת מומחים חיצוניים ליישומו. אם לא מקדחים, כל השאר ניתן לעשות באופן עצמאי.

יש לציין כי בעלי מלאכה מסוימים, במאמץ לחסוך כסף, למדו לאסוף גיאותרמיות משאבת חום משלה.

על מקורות לחימום גיאותרמי

לצורך חימום גיאותרמי, אתה יכול להשתמש במקורות הבאים לאנרגיה תרמית יבשתית:

• טמפרטורה גבוהה;
• טמפרטורה נמוכה.

מקורות בטמפרטורה גבוהה כוללים, למשל, קפיצים תרמיים. אתה יכול להשתמש בהם, אך היקף היישום שלהם מוגבל למיקום בפועל של מקורות כאלה.

אם אנרגיה מסוג זה משמשת באופן פעיל באיסלנד, ברוסיה המים התרמיים רחוקים מלהתנחלויות. ככל האפשר, הם מרוכזים בקמצ'טקה, שם המים התת-קרקעיים משמשים כנוזל קירור ומועברים למערכות אספקת מים חמים.

אך לשימוש במקורות בטמפרטורה נמוכה, יש לנו את כל התנאים המוקדמים הנדרשים. למטרה זו, מסות האוויר שמסביב, אדמה או מים מתאימים.

כדי לחלץ את האנרגיה הדרושה באמצעות משאבת חום. בעזרתו יש נוהל להמרת טמפרטורת הסביבה לאנרגיה תרמית לא רק של חימום, אלא גם של אספקת מים חמים לבית פרטי.

עקרון הפעולה של חימום כזה

אם אתה מכיר איך זה עובד מזגן או מקרר, אז ברור שהדמיון של תהליכים אלה עם עקרון תפקוד החימום הגאותרמי. הבסיס למערכת הוא משאבת חום, הכלולה בשני מעגלים - חיצוניים ופנימיים.

כדי לארגן מערכת חימום מסורתית בכל בית, יש צורך להרכיב בו צינורות להובלת נוזל הקירור, ורדיאטורים, כאשר הם מחוממים, החום ייכנס לחצרים. במקרה שלנו, יש צורך גם בצינורות ורדיאטורים. הם מהווים את המעגל הפנימי של המערכת. ניתן להוסיף למעגל רצפות חמות.

המעגל החיצוני נראה גדול בהרבה מהפנימי, אם כי ניתן לאמוד את הממדים שלו רק במהלך תקופת התכנון וההתקנה. במהלך הפעולה זה בלתי נראה מכיוון שהוא מתחת לאדמה או מתחת למים. נוזל לרדיאטור על בסיס מים או אתילן גליקול מסתובב בתוך מעגל זה, וזה עדיף בהרבה.

נוזל קירור במעגל החיצוני הוא מתחמם למצב המדיום בו הוא שקוע ונשלח בצורה "מחוממת" למשאבת החום. דרכו מועבר חום מרוכז למעגל הפנימי, כתוצאה ממנו מחוממים המים בצינורות, רדיאטורים וחימום תת רצפתי.

לפיכך, אלמנט המפתח המחייה את המערכת כולה הוא משאבת החום. אם בביתכם יש מכונת כביסה רגילה, דעו לכם: משאבה זו תתפוס את אותו האזור בערך.

כדי לעבוד הוא זקוק לחשמל, אך הוא צורך 1 קילוואט בלבד ומספק לו ייצור של 4-5 קילוואט חום. וזה לא נס, מכיוון שמקור האנרגיה "הנוספת" ידוע - זו הסביבה.

שני סוגים של סידור מחליף חום

ישנן שתי אפשרויות לחימום בית פרטי באמצעות אלמנטים אנרגיים בטמפרטורה נמוכה של הסביבה. הבסיס למערכת בשלושת המקרים הוא משאבה גיאותרמית.

המעגל הפנימי נותר ללא שינוי בכל שיטת חימום, וההבדל העיקרי הוא מיקום המעגל החיצוני.

חימום גיאותרמי קורה כאשר מחליף חום נמצא:

• זקוף - ממוקם בבארות החושפות או לא פותחות את האקוויפר;
• אופקית - מחליפי מערכות ממוקמים בבור או בבריכה פתוחה בצורת סוג של סליל.

כל אחד מסוגי החימום שניתנים כאן מאופיין בתכונותיו, חסרונותיו ויתרונותיו.

אם אתה מתכוון ליצור מערכת חימום כזו במו ידיך, אתה תהיה מעוניין ללמוד עוד על כל סוג.

אפשרות מס '1. מיקום אנכי של אספן חיצוני

חימום מסוג זה מבוסס על תופעת טבע מעניינת: בעומק של 50-100 מ 'ויותר משטחו, האדמה טמפרטורה זהה וקבועה של 10-12 מעלות צלזיוס כל השנה.

כדי להיות מסוגל להשתמש באנרגיה אדמתית זו, זה הכרחי לקדוח בארות אנכיות. הטכנולוגיה כמעט זהה להכנת מקור מים.

על מנת למקסם את שמירת הנוף ניתן לקדוח כמה צינורות מאותה נקודת התחלה, אך מזוויות שונות.

המעגל החיצוני של המערכת יותקן ישירות בבארות אלה. זה יביא למעשה את החום שלו מהאדמה. כמובן, שיטה זו בקושי יכולה להיקרא פשוט ותקציב נמוך.

זה רלוונטי במקרה בו הטריטוריה הצמודה לבית כבר מצוידת, והפרה של הנוף שלה אינה הולמת. עומק קידוח הבאר יכול להגיע בין 50 ל 200 מטר.

הפרמטרים הספציפיים של הבאר תלויים במצב הגיאולוגי באתר ובפרמטרים של המבנה העתידי. חיי השירות של עיצוב זה הם כמאה שנה.

כדי להתקין גרסה אנכית של מערכת עם מחליף חום המפיק אנרגית מים תת-קרקעית, יהיה צורך לקדוח שני אקוויפרים.

מבין אחד מהם, הנקרא חיוב, בעזרת משאבה, נשאבים מים אשר לאחר העברת החום מתמזגים לדור השני, המקבל.

אפשרות מס '2. סידור אופקי של אספן האדמה

כדי להניח את קווי המתאר החיצוניים עם סוג אופקי של חימום, עליכם לדעת כמה עומק הקרקע קופא באזורכם.

צינורות מונחים מתחת למפלס ההקפאה בתעלות מוכנות מראש, תוך לכידת חלל גדול למדי: לחימום בית בשטח של 200-250 מ"ר. מ ', אתה צריך להשתמש בכ 600 מ"ר. מ 'של מחליף חום. זה שש מאות חלקים.

ברור שבתנאים כאלה היקף עבודות האדמה יהיה משמעותי.בנוסף, עליכם לקחת בחשבון מבחינת מיקומם של עצים וצמחייה אחרת באתר, כדי לא להקפיא אותם. לדוגמא, אי אפשר למקם את צינורות האספן קרוב יותר ממטר וחצי מהעצים.

שיטת התקנה זו משמשת ככלל במקרים בהם האתר שולט רק לבנייה. כל החישובים והתוכניות לבניית הקוטג ', ארגון חימוםו ותכנון הקרקע נעשים בצורה הטובה ביותר בו זמנית.

טבילה של מחליף חום אופקי בבריכה

שיטה זו דורשת סידור מיוחד של בעלות על הבית - במרחק של כמאה מ 'ממאגר בעל עומק מספיק. בנוסף, המאגר שצוין לא צריך להקפיא לתחתית, שם ימוקם המעגל החיצוני של המערכת. ולשם כך שטח המאגר לא יכול להיות פחות מ -200 מ"ר. מ

היתרון הברור של שיטה זו הוא היעדר חפירה עתירת עבודה חובה, אם כי אתה עדיין צריך להתמודד עם מיקומו התת ימי של האספן. ויש צורך בהיתר מיוחד לעבודה כזו.

עם זאת, מתקן גיאותרמי המשתמש באנרגיית מים הוא עדיין החסכוני ביותר.

עשה זאת בעצמך: מה ואיך

אם כבר מתקינים חימום גיאו-תרמי משלך, אז המעגל החיצוני עדיף לקנות מוכן. כמובן, אנו שוקלים רק דרכים לסידור אופקי של מחליף החום החיצוני: מתחת לפני האדמה או מתחת למים.

קשה הרבה יותר להרכיב עצמך אספן אנכי בקידוח אם אינך מחזיק במיומנויות הציוד והקידוח.

משאבת החום אינה ציוד גדול מדי. בבית שלך זה לא תופס הרבה מקום. אחרי הכל, בגודל זה ניתן להשוות, למשל, עם דוד דלק מוצק קונבנציונאלי. חיבור קווי המתאר הפנימיים של הבית אליו הוא משימה פשוטה.

למעשה, הכל נעשה בדיוק כמו בעת התארגנות חיווט חימום באמצעות מקורות חום מסורתיים. הקושי העיקרי הוא סידור המעגל החיצוני.

האפשרות הטובה ביותר תהיה להשתמש בגוף מים אם יש כזה במרחק של לא יותר מ 100 מ '. יש צורך כי שטחו יעלה על 200 מ"ר. מ 'ועומק - 3 מ' (פרמטר הקפאה ממוצע). אם המאגר הזה לא שייך לך, יתכן וייתכן שקבלת אישור לשימוש בו.

אם המאגר הוא בריכה שנמצאת ברשותכם, אז העניין פשוט. מים מהבריכה ניתנים לשאיבה זמנית החוצה. ואז העבודה על קרקעיתו יכולה להיעשות בקלות: יהיה צורך להניח את הצינורות בספירלה, לתקן אותם במצב זה.

עבודות עפר יידרשו רק לחפירת תעלה, שתידרש לחיבור המעגל החיצוני למשאבת החום.

לאחר סיום כל העבודות ניתן למלא שוב את הבריכה במים. בשנים הקרובות מחליף חום חיצוני אמור לעבוד כראוי ולא לגרום לבעיות לבעיות.

אם עומדת לרשותך חלקת אדמה עליה אתה צריך רק לבנות דיור ולגדל גינה, הגיוני לתכנן מחליף חום אופקי מסוג אדמה.

לשם כך יש לבצע חישוב ראשוני של שטח האספן העתידי, על סמך הפרמטרים שכבר צוינו לעיל: 250-300 מ"ר. מ 'אספן לכל 100 מ"ר. מ 'של אזור מחומם של הבית.

יש לחפור את התעלות בהן יש להניח את צינורות המעגל מתחת לרמת הקפאת האדמה.

ואף יותר טוב - פשוט הסר את האדמה לעומק הקפאתה, הניח את הצינורות ואז החזיר את האדמה למקומה. העבודה גוזלת זמן, קשה, אך עם רצון ונחישות רבה תוכלו להשלים אותה.

עלויות וסיכויים להחזר

עלויות הציוד והתקנתו במהלך בניית חימום גיאותרמי תלויים בקיבולת היחידה וביצרן.

כל אחד בוחר יצרן, מונחה על ידי שיקולים ומידע משלו על המוניטין והאמינות של מותג מסוים. אבל הכוח תלוי באזור החדר שיש לתקן.

אם ניקח בחשבון בדיוק את ההספק, אז עלות משאבות החום משתנה בטווחים הבאים:

• 4-5 קילוואט - 3000-7000 יחידות קונבנציונאליות;
• 5-10 קילוואט - 4000-8000 יחידות קונבנציונאלי;
• 10-15 קילוואט - 5000-10000 יחידות קונבנציונאליות.

אם נוסיף לסכום זה את העלויות הדרושות להשלמת עבודות ההתקנה (20-40%), נקבל סכום שלדעת רבים נראה לא מציאותי לחלוטין.

אבל כל העלויות הללו ישתלמו בתנאים סבירים למדי. בעתיד תצטרך לשלם הוצאות חשובות בלבד עבור חשמל הדרוש להפעלת המשאבה. וזה הכל!

כפי שמראה בפועל, חימום גיאותרמי מועיל במיוחד לבתים בשטח מחומם כולל של 150 מ"ר. מ. במשך חמש עד שמונה שנים כל העלויות של סידור מערכות חימום בבתים אלה משתלמות במלואן.

אם החימום הגיאותרמי אינו מבוקש במיוחד בקרב בעלי בתים פרטיים, הרי שתועלת מערכות הג'ל כבר הוערכה על ידי תושבי האזורים הדרומיים. טכנולוגיה מתקני חימום סולארי פשוט דיו, ועלות האפקטיביות והמעשיות שלו מאושרת על ידי ניסיון רב שנים בשימוש במדינות המערב ובני ארצנו.

מידע נוסף על מקורות אנרגיה חלופיים מופיע ב מאמר זה.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

אם קל לכם יותר לתפוס מידע חזותי, סרטון זה יאפשר לכם לראות במו עיניכם כיצד המערכת הגיאו-תרמית מתפקדת, כמו גם ללמוד יותר על מי ומדוע סוג זה של חימום מועיל.

אנו מזמינים אתכם לצפות בסרטון קצר בו הבעלים של אספן תת-קרקעי אופקי יספר על רשמיו מהפעלתו.בנוסף, על ידי צפייה בסרטון וידאו זה, תוכלו ללמוד על עלויות ההפעלה הקשורות להפעלת מערכת חימום גיאותרמית.

כל בעל בית פרטי בוחר לעצמו אם לקנות את שירותיהם של ארגונים המספקים משאבים או להסתמך רק על עצמו. בכך הוא מונחה על ידי רשימת שיקולים.

המטרה שהצבנו לעצמנו היא לא לדחוף אתכם למסקנה מוכנה, אלא לשתף מידע על אפשרויות לפתרון הבעיה העומדת בפניכם.

יש לך מה להוסיף, או שיש לך שאלות בנוגע לחימום הגיאותרמי של בית פרטי? אתה יכול להשאיר הערות על הפרסום. טופס יצירת הקשר נמצא בגוש התחתון.