Geoterminio kaimo namo šildymo sistemos: pasidaryk pats

Mes žinome, kad geotermija yra žemės šiluma, o terminas „geoterminė“ mūsų šalyje dažnai siejamas su ugnikalniais ir geizeriais. Rusijoje geoterminė energija naudojama daugiausia pramoniniu mastu, pavyzdžiui, yra Tolimųjų Rytų elektrinės, veikiančios mūsų planetos šilumos pagrindu.

Daugelis žmonių įsitikinę, kad namuose atlikti geoterminį šildymą yra kažkas iš fantazijos. Teisingai? Bet tai visiškai neteisinga! Tobulėjant šiuolaikinėms technologijoms, „žaliosios energijos“ buitinis vartojimas tapo gana realus.

Mes kalbėsime apie alternatyvaus šildymo principus, jo pranašumus ir trūkumus, palyginamus su tradicinėmis šildymo sistemomis. Taip pat sužinosite apie šilumokaičio vietą ir kaip patys montuoti geoterminį šildymą.

Keletas istorinių faktų

Kai praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje kilo naftos krizė, Vakaruose kilo deginantis poreikis alternatyvūs energijos šaltiniai. Būtent tuo metu buvo pradėtos kurti pirmosios geoterminio šildymo sistemos.

Šiandien jie plačiai naudojami JAV, Kanadoje ir Vakarų Europos šalyse.

Pavyzdžiui, Švedijoje aktyviai naudojamas Baltijos jūros vanduo, kurio temperatūra yra + 4 ° С. Vokietijoje geoterminio šildymo sistemų diegimas netgi remiamas valstybiniu lygmeniu.

Rusijoje veikia Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya ir kitos geoterminės elektrinės. Tačiau žemės energijos naudojimo privačiame sektoriuje faktų yra labai mažai.

Tikrieji pranašumai ir trūkumai

Jei Rusijoje geoterminis privataus sektoriaus šildymas yra palyginti mažas, ar tai reiškia, kad idėja nėra verta jos įgyvendinimo išlaidų? Gal nereikėtų spręsti šio klausimo? Paaiškėjo, kad taip nėra.

Geoterminio šildymo sistemos naudojimas yra pelningas sprendimas. Tam yra kelios priežastys. Tarp jų yra greitas įrangos, galinčios ilgą laiką dirbti be jokių trikdžių, montavimas.

Jei šildymo sistemoje naudosite ne vandenį, o aukštos kokybės antifrizą, jis neužšals ir jo dėvėjimasis bus minimalus.

Mes išvardijame kitus šio tipo šildymo pranašumus.

• Kuro deginimo procedūra netaikoma. Mes kuriame absoliučiai ugniai atsparią sistemą, kuri jos veikimo metu nepadarys jokios žalos būstui. Be to, neįtraukiama daugybė kitų aspektų, susijusių su degalų buvimu: dabar nereikia ieškoti vietos jo saugojimui, užsiimti jo paruošimu ar pristatymu.
• Reikšminga ekonominė nauda. Sistemos veikimo metu nereikia jokių papildomų investicijų. Metinį šildymą teikia gamtos jėgos, kurių mes neperkame. Žinoma, šilumos siurblio veikimo metu eikvojama elektros energija, tačiau tuo pat metu pagamintos energijos kiekis žymiai viršija sunaudojimą.
• Aplinkos veiksnys. Geoterminis privataus sodybos šildymas yra ekologiškas sprendimas. Degimo proceso nebuvimas pašalina degimo produktų patekimą į atmosferą. Jei daugelis žmonių tai suvoks ir tokia šilumos tiekimo sistema bus tinkamai paskirstyti, neigiamas žmonių poveikis gamtai bus labai sumažintas.
• Kompaktiška sistema. Savo namuose nereikia organizuoti atskiros katilinės. Viskas, ko reikės, yra šilumos siurblys, kurį galima pastatyti, pavyzdžiui, rūsyje. Labiausiai tūrinis sistemos kontūras bus po žeme ar po vandeniu, jūsų svetainės paviršiuje jo nepamatysite.
• Daugiafunkcionalumas. Sistema gali veikti tiek šildant šaltuoju metų laiku, tiek aušinant vasaros karščiais. Tai reiškia, kad jis jums pakeis ne tik šildytuvą, bet ir oro kondicionierių.
• Akustinis komfortas. Šilumos siurblys veikia beveik tyliai.

Geoterminio šildymo sistemos pasirinkimas yra ekonomiškai pagrįstas, nepaisant to, kad jūs turite išleisti pinigus įrangos pirkimui ir montavimui.

Beje, sistemos trūkumas yra būtent išlaidos, kurias jūs turite sumokėti, norėdami įdiegti sistemą ir paruošti ją darbui. Reikės nusipirkti patį siurblį ir kai kurias medžiagas, atlikti išorinio kolektoriaus ir vidinės grandinės įrengimą.

Tačiau šios išlaidos atsiperka tik pirmaisiais veiklos metais. Vėliau panaudoję į žemę ar panardintą kolektorių galite sutaupyti didelių išlaidų.

Be to, pats diegimo procesas nėra toks sudėtingas, kad jį pakviesti išorės specialistai. Jei negręžiate, tada visa kita galima padaryti savarankiškai.

Reikėtų pažymėti, kad kai kurie amatininkai, stengdamiesi taupyti pinigus, išmoko rinkti geoterminę medžiagą nuosavas šilumos siurblys.

Apie geoterminio šildymo šaltinius

Geoterminiam šildymui galite naudoti šiuos sausumos šiluminės energijos šaltinius:

• aukšta temperatūra;
• žema temperatūra.

Aukštos temperatūros šaltiniai, pavyzdžiui, yra terminiai šaltiniai. Galite juos naudoti, tačiau jų taikymo sritis apsiriboja faktine tokių šaltinių vieta.

Jei šios rūšies energija aktyviai naudojama Islandijoje, Rusijoje terminiai vandenys yra toli nuo gyvenviečių. Kiek įmanoma, jie yra sukoncentruoti Kamčiatkoje, kur požeminis vanduo naudojamas kaip aušinimo skystis ir tiekiamas į karšto vandens tiekimo sistemas.

Tačiau norint naudoti žemos temperatūros šaltinius, turime visas būtinas prielaidas. Šiuo tikslu tinka aplinkinės oro masės, žemė ar vanduo.

Išgauti reikiamą energiją naudojant šilumos siurblį. Su jo pagalba atliekama procedūra, skirta aplinkos temperatūrai paversti ne tik šildymą, bet ir karšto vandens tiekimą privačiam namui.

Tokio šildymo veikimo principas

Jei esate susipažinęs su tuo, kaip tai veikia oro kondicionierius arba šaldytuvas, tada šių procesų panašumas su geoterminio šildymo veikimo principu yra akivaizdus. Sistemos pagrindas yra šilumos siurblys, kuris yra įtrauktas į dvi grandines - išorinę ir vidinę.

Norint organizuoti tradicinę šildymo sistemą bet kuriame name, būtina jame sumontuoti vamzdžius aušinimo skysčiui pernešti, o radiatoriams, kaitinant, šiluma pateks į patalpas. Mūsų atveju taip pat reikalingi vamzdžiai ir radiatoriai. Jie sudaro vidinę sistemos grandinę. Galima pridėti prie grandinės šiltos grindys.

Išorinė grandinė atrodo daug didesnė nei vidinė, nors jos matmenis galima įvertinti tik planavimo ir montavimo laikotarpiu. Veikimo metu jis nematomas, nes yra po žeme arba po vandeniu. Įprastas vandens ar etilenglikolio pagrindu pagamintas antifrizas cirkuliuoja šios grandinės viduje, o tai yra daug geriau.

Aušinimo skystis išorinėje grandinėje jis įšyla iki terpės, į kurią yra panardinamas, būsenos ir „šildomoje“ formoje siunčiamas į šilumos siurblį. Per ją koncentruota šiluma perduodama į vidinę grandinę, kurios metu vanduo šildomas vamzdžiuose, radiatoriuose ir grindų šildyme.

Taigi pagrindinis elementas, atgaivinantis visą sistemą, yra šilumos siurblys. Jei jūsų namuose yra įprasta skalbimo mašina, žinokite: šis siurblys užims maždaug tą patį plotą.

Norėdami dirbti, jam reikia elektros energijos, tačiau, sunaudodamas tik 1 kW, jis sukuria 4–5 kW šilumos. Ir tai nėra stebuklas, nes žinomas „papildomos“ energijos šaltinis - tai aplinka.

Dviejų tipų šilumokaičių išdėstymas

Yra dvi galimybės šildyti privatų namą naudojant žemos temperatūros aplinkos energijos elementus. Visais trim atvejais sistemos pagrindas yra geoterminis siurblys.

Bet kurio šildymo būdo vidinė grandinė išlieka nepakitusi, o pagrindinis skirtumas yra išorinės grandinės vieta.

Geoterminis šildymas vyksta šilumokaičiu, esančiu:

• vertikaliai - yra šuliniuose, iš kurių atsiveria arba neatsidaro vandeningasis sluoksnis;
• horizontaliai - sistemų šilumokaičiai dedami į duobę arba atvirą tvenkinį tam tikros ritės pavidalu.

Kiekviena iš čia pateiktų šildymo rūšių pasižymi savo ypatybėmis, trūkumais ir pranašumais.

Jei ketinate sukurti tokią šildymo sistemą savo rankomis, jums bus įdomu sužinoti daugiau apie kiekvieną tipą.

1 variantas. Išorinio kolektoriaus vertikalus išdėstymas

Šis šildymo būdas pagrįstas įdomiu gamtos reiškiniu: 50–100 m ar didesniame gylyje nuo žemės paviršiaus visus metus žemėje yra ta pati ir pastovi 10–12 ° C temperatūra.

Norint naudoti šią žemės energiją, būtina gręžkite vertikalius šulinius. Technologija beveik nesiskiria nuo vandens šaltinio paruošimo.

Norėdami maksimaliai išsaugoti kraštovaizdį, galite gręžti kelis vamzdžius iš to paties pradinio taško, bet iš skirtingų kampų.

Išorinė sistemos grandinė bus sumontuota tiesiai šiuose šuliniuose. Tai veiksmingai pašalins savo šilumą iš žemės. Žinoma, šį metodą vargu ar galima vadinti paprastu ir mažo biudžeto.

Tai aktualu tuo atveju, kai šalia namo esanti teritorija jau yra įrengta, o jo kraštovaizdžio pažeidimas yra netinkamas. Šulinio gręžimo gylis gali siekti nuo 50 iki 200 metrų.

Konkretūs šulinio parametrai priklauso nuo geologinės situacijos vietoje ir būsimos struktūros parametrų. Šios konstrukcijos tarnavimo laikas yra maždaug 100 metų.

Norėdami įdiegti vertikalią sistemos versiją su šilumokaičiu, išgaunančiu požeminio vandens energiją, reikės gręžti du vandeningus sluoksnius.

Iš vieno iš jų, vadinamų debetu, siurblio pagalba ištraukiamas vanduo, kuris po šilumos perdavimo susijungia į antrą, gaunančią kartą.

2 variantas. Grunto rinktuvo horizontalus išdėstymas

Norėdami išdėstyti išorinį kontūrą horizontaliu šildymo tipu, turite žinoti, kaip giliai jūsų vietoje užšąla žemė.

Vamzdžiai klojami žemiau užšalimo lygio iš anksto paruoštuose tranšėjose, užfiksuojant gana didelę erdvę: šildyti namą, kurio plotas yra 200–250 kvadratinių metrų. m, jums reikia naudoti apie 600 kvadratinių metrų. m šilumokaitis. Tai yra šeši šimtai dalių.

Akivaizdu, kad tokiomis sąlygomis žemės darbų apimtys bus nemažos.Be to, jūs turite atsižvelgti į medžių ir kitos augalijos vietą svetainėje, kad jie neužšaltų. Pavyzdžiui, neįmanoma kolektorių vamzdžių pastatyti arčiau kaip pusantro metro nuo medžių.

Šis įrengimo būdas paprastai naudojamas tais atvejais, kai svetainė yra tik įvaldyta statybai. Visi kotedžo statybos skaičiavimai ir planai, jo šildymo organizavimas ir žemės planavimas yra geriausiai atliekami vienu metu.

Horizontaliojo šilumokaičio panardinimas į tvenkinį

Šis metodas reikalauja specialaus namo nuosavybės išdėstymo - maždaug 100 m atstumu nuo pakankamo gylio rezervuaro. Be to, nurodytas rezervuaras neturėtų užšalti iki dugno, kur bus išorinė sistemos grandinė. Tam reikalingas rezervuaro plotas negali būti mažesnis nei 200 kvadratinių metrų. m

Akivaizdus šio metodo pranašumas yra tai, kad trūksta privalomų daug darbo reikalaujančių kasinėjimų, nors vis tiek turite pasidomėti, kokia yra povandeninė kolektoriaus vieta. Taip pat reikės specialaus leidimo tokiam darbui atlikti.

Tačiau geoterminis įrenginys, naudojant vandens energiją, vis dar yra ekonomiškiausias.

Daryk pats: kas ir kaip

Jei jau įdiegiate savo geoterminį šildymą, tada vis tiek geriau pirkti išorinę grandinę. Žinoma, mes svarstome tik išorinio šilumokaičio horizontaliojo išdėstymo būdus: po dirvožemio paviršiumi arba po vandeniu.

Daug sunkiau pačiam sumontuoti vertikalų gręžinio kolektorių, jei neturite įrangos ir gręžimo įgūdžių.

Šilumos siurblys nėra per didelė įranga. Jūsų namuose tai neužima daug vietos. Galų gale, pagal dydį jis yra palyginamas, pavyzdžiui, su įprastu kietojo kuro katilu. Sujungti savo namo vidinį kontūrą yra paprasta užduotis.

Tiesą sakant, viskas daroma lygiai taip pat, kaip organizuojant ir šildymo laidai naudojant tradicinius šilumos šaltinius. Pagrindinis sunkumas yra išorinės grandinės išdėstymas.

Geriausias pasirinkimas būtų naudoti vandens telkinį, jei jo yra ne daugiau kaip 100 m atstumu. Būtina, kad jo plotas viršytų 200 kv. m, o gylis - 3 m (vidutinis užšalimo parametras). Jei šis rezervuaras nepriklauso jums, gali kilti problemų dėl leidimo jį naudoti gauti.

Jei rezervuaras yra tvenkinys, kuris yra jūsų nuosavybėje, tada reikalas yra supaprastintas. Vanduo iš tvenkinio gali būti laikinai išsiurbtas. Tada jo dugno darbą galima lengvai atlikti: vamzdžius reikės išdėstyti spirale, pritvirtinant juos šioje padėtyje.

Žemės darbai bus reikalingi tik kasant tranšėją, kuri bus reikalinga išorinei grandinei prijungti prie šilumos siurblio.

Baigę visus darbus, tvenkinį vėl galėsite užpildyti vandeniu. Per ateinančius kelerius metus išorinis šilumokaitis turėtų tinkamai veikti ir nesukelti rūpesčių jo savininkui.

Jei jūsų žinioje yra žemės sklypas, kuriame jums tereikia pastatyti būstą ir auginti sodą, prasminga suplanuoti horizontalų dirvožemio tipo šilumokaitį.

Tam reikia atlikti preliminarų būsimojo kolektoriaus ploto skaičiavimą, remiantis jau aukščiau nurodytais parametrais: 250–300 kv. m kolektoriaus 100 kvadratinių metrų. m šildomo namo ploto.

Tranšėjos, į kurias reikia nutiesti grandinės vamzdžius, turi būti iškastos žemiau dirvožemio užšalimo lygio.

Ir dar geriau - tiesiog nuimkite dirvožemį iki jo užšalimo, padėkite vamzdžius ir tada grąžinkite dirvą į savo vietą. Darbas reikalauja daug laiko, yra sunkus, tačiau esant dideliam norui ir ryžtui galite jį atlikti.

Išlaidos ir atsipirkimo perspektyvos

Įrangos ir jos įrengimo išlaidos statant geoterminį šildymą priklauso nuo įrenginio galingumo ir nuo gamintojo.

Kiekvienas pasirenka gamintoją, remdamasis savo sumetimais ir informacija apie tam tikro prekės ženklo reputaciją ir patikimumą. Bet galia priklauso nuo aptarnaujamo kambario ploto.

Jei tiksliai atsižvelgsime į galią, šilumos siurblių kaina kinta šiais intervalais:

• 4-5 kW - 3000–7000 įprastų vienetų;
• 5–10 kW - 4000–8000 įprastų vienetų;
• 10–15 kW - 5000–10000 įprastų vienetų.

Jei prie šios sumos pridėsime išlaidas, reikalingas diegimo darbams atlikti (20–40 proc.), Tada gausime sumą, kuri daugeliui atrodo visiškai nereali.

Bet visos šios išlaidos atsipirks gana pagrįstomis sąlygomis. Ateityje turėsite sumokėti tik nereikšmingas išlaidas už elektrą, reikalingą siurblio veikimui. Ir viskas!

Kaip rodo praktika, geoterminis šildymas yra ypač naudingas namams, kurių bendras šildomas plotas yra 150 kvadratinių metrų. m. Nuo penkerių iki aštuonerių metų visos išlaidos, susijusios su šildymo sistemų įrengimu šiuose namuose, visiškai atsiperka.

Jei geoterminis šildymas nėra ypač paklausus tarp privačių namų savininkų, tada gelinių sistemų efektyvumą jau įvertino pietinių regionų gyventojai. Technologija saulės šildymo įrenginiai pakankamai paprastas, o jo ekonomiškumą ir praktiškumą patvirtina ilgametė Vakarų šalių ir mūsų tautiečių patirtis.

Papildoma informacija apie alternatyvius energijos šaltinius pateikiama 3 skyriuje šis straipsnis.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Jei jums bus lengviau suvokti vaizdinę informaciją, šis vaizdo įrašas leis jums pačiam pamatyti, kaip veikia geoterminė sistema, taip pat sužinoti daugiau apie tai, kam ir kodėl naudinga ši šildymo rūšis.

Kviečiame pažiūrėti trumpą vaizdo įrašą, kuriame horizontalaus grunto surinkėjo savininkas papasakos apie savo įspūdžius apie jo veikimą.Be to, žiūrėdami šį vaizdo įrašą sužinosite apie einamąsias išlaidas, susijusias su geoterminio šildymo sistemos valdymu.

Kiekvienas privataus namo savininkas pats pasirenka, ar pirkti resursus tiekiančių organizacijų paslaugas, ar pasikliauti tik savimi. Tai darydamas jis vadovaujasi svarstymų sąrašu.

Mes sau keliame tikslą ne pastūmėti jus į parengtą išvadą, bet pasidalyti informacija apie iškilusios problemos sprendimo galimybes.

Turite ką papildyti ar turite klausimų apie privataus namo geoterminį šildymą? Galite palikti komentarus apie publikaciją. Kontaktinė forma yra apatiniame bloke.