Lauku mājas ģeotermiskās apkures sistēmas: iespējas to izgatavot pats

Mēs zinām, ka ģeotermija ir Zemes siltums, un mūsu valstī terminu “ģeotermija” bieži saista ar vulkāniem un geizeriem. Krievijā ģeotermisko enerģiju galvenokārt izmanto rūpnieciskā mērogā, piemēram, ir Tālo Austrumu elektrostacijas, kas darbojas uz mūsu planētas karstuma pamata.

Daudzi cilvēki ir pārliecināti, ka mājas ģeotermiskās apkures nodrošināšana mājās ir kaut kas no fantāzijas. Vai ne? Bet tas ir pilnīgi nepareizi! Attīstoties mūsdienu tehnoloģijai, “zaļās enerģijas” izmantošana vietējā tirgū ir kļuvusi diezgan reāla.

Mēs runāsim par alternatīvās apkures principiem, tā priekšrocībām un trūkumiem, kas salīdzināmi ar tradicionālajām apkures sistēmām. Jūs arī uzzināsit par siltummaiņa atrašanās vietu un to, kā pats uzstādīt ģeotermisko apkuri.

Daži vēsturiski fakti

Kad pagājušā gadsimta 70. gados izcēlās naftas krīze, Rietumos radās dedzinoša vajadzība alternatīvie enerģijas avoti. Tieši šajā laikā sāka veidot pirmās ģeotermiskās apkures sistēmas.

Mūsdienās tos plaši izmanto Amerikas Savienotajās Valstīs, Kanādā un Rietumeiropas valstīs.

Piemēram, Zviedrijā aktīvi tiek izmantots Baltijas jūras ūdens, kura temperatūra ir + 4 ° С. Vācijā ģeotermiskās apkures sistēmu ieviešanu pat sponsorē valsts līmenī.

Krievijā darbojas Pauzhetskaya, Verhne-Mutnovskaya, Okeanskaya un citas ģeotermiskās spēkstacijas. Bet Zemes enerģijas izmantošanas faktu mūsu privātajā sektorā ir ļoti maz.

Patiesās priekšrocības un trūkumi

Ja Krievijā privātā sektora ģeotermālā apkure ir salīdzinoši maza, vai tas nozīmē, ka ideja nav tā īstenošanas izmaksu vērta? Varbūt jums nevajadzētu nodarboties ar šo jautājumu? Izrādījās, ka tas tā nav.

Ģeotermiskās apkures sistēmas izmantošana ir rentabls risinājums. Tam ir vairāki iemesli. Starp tiem ir ātra aprīkojuma uzstādīšana, kas ilgstoši spēj strādāt bez traucējumiem.

Ja apkures sistēmā izmantojat nevis ūdeni, bet augstas kvalitātes antifrīzu, tas nesasalst, un tā nodilums būs minimāls.

Mēs uzskaitām citas šāda veida apkures priekšrocības.

• Kurināmā sadedzināšanas procedūra ir izslēgta. Mēs izveidojam absolūti ugunsdrošu sistēmu, kas tās darbības laikā nevarēs nodarīt kaitējumu mājoklim. Turklāt ir izslēgti vairāki citi aspekti, kas saistīti ar degvielas klātbūtni: tagad nav jāmeklē vieta tās glabāšanai, jānodarbojas ar tā sagatavošanu vai piegādi.
• Nozīmīgi ekonomiskie ieguvumi. Sistēmas darbības laikā nav nepieciešami papildu ieguldījumi. Gada apkuri nodrošina dabas spēki, kurus mēs nepērkam. Protams, siltumsūkņa darbības laikā tiek patērēta elektriskā enerģija, bet tajā pašā laikā saražotās enerģijas apjoms ievērojami pārsniedz patēriņu.
• Vides faktors. Privātās lauku mājas ģeotermālā apkure ir videi draudzīgs risinājums. Sadegšanas procesa neesamība izslēdz sadegšanas produktu nonākšanu atmosfērā. Ja daudzi cilvēki to sapratīs un šāda siltumapgādes sistēma tiks pietiekami plaši izplatīta, cilvēku negatīvā ietekme uz dabu tiks ievērojami samazināta.
• Kompakta sistēma. Jums mājā nav jāorganizē atsevišķa katlu telpa. Viss, kas būs nepieciešams, ir siltumsūknis, kuru var novietot, piemēram, pagrabā. Sistemātiskākā kontūra atradīsies zem zemes vai zem ūdens, uz jūsu vietnes virsmas jūs to neredzēsit.
• Daudzfunkcionalitāte. Sistēma var darboties gan apkurei aukstā sezonā, gan dzesēšanai vasaras karstumā. Tas ir, patiesībā, tas jums aizstās ne tikai sildītāju, bet arī gaisa kondicionieri.
• Akustiskais komforts. Siltumsūknis darbojas gandrīz klusi.

Ģeotermiskās apkures sistēmas izvēle ir ekonomiski izdevīga, neskatoties uz to, ka jums ir jātērē nauda aprīkojuma iegādei un uzstādīšanai.

Starp citu, sistēmas trūkums ir tieši izmaksas, kas jums jāiet, lai instalētu sistēmu un sagatavotu to darbam. Būs jāpērk pats sūknis un daži materiāli, lai pabeigtu ārējā kolektora un iekšējās ķēdes uzstādīšanu.

Tomēr šīs izmaksas atmaksājas tikai dažos pirmajos darbības gados. Pēc tam zemē vai ūdenī iegremdēta kolektora izmantošana var ietaupīt ievērojamas izmaksas.

Turklāt pats instalēšanas process nav tik sarežģīts, lai tā ieviešanai pieaicinātu ārējos speciālistus. Ja jūs neveicat urbšanu, tad visu pārējo var izdarīt patstāvīgi.

Jāatzīmē, ka daži amatnieki, cenšoties ietaupīt naudu, iemācījās kolekcionēt ģeotermiju savs siltumsūknis.

Par ģeotermālās apkures avotiem

Ģeotermiskai apkurei varat izmantot šādus sauszemes siltumenerģijas avotus:

• augsta temperatūra;
• zema temperatūra.

Pie augstas temperatūras avotiem pieder, piemēram, termiskie avoti. Jūs varat tos izmantot, taču to piemērošanas joma ir ierobežota ar šādu avotu faktisko atrašanās vietu.

Ja šāda veida enerģiju aktīvi izmanto Islandē, tad Krievijā termālie ūdeņi ir tālu no apmetnēm. Cik vien iespējams, tie ir koncentrēti Kamčatkā, kur pazemes ūdeni izmanto kā siltumnesēju un piegādā karstā ūdens apgādes sistēmām.

Bet zemas temperatūras avotu izmantošanai mums ir visi nepieciešamie priekšnoteikumi. Šim nolūkam ir piemērotas apkārtējās gaisa masas, zeme vai ūdens.

Lai iegūtu nepieciešamo enerģiju, izmantojot siltumsūkni. Ar tās palīdzību ir izveidota procedūra apkārtējās vides temperatūras pārvēršanai siltumenerģijā ne tikai apkurei, bet arī karstā ūdens piegādei privātai mājsaimniecībai.

Šādas apkures darbības princips

Ja esat pazīstams ar to, kā tas darbojas gaisa kondicionieris vai ledusskapis, tad šo procesu līdzība ar ģeotermiskās sildīšanas funkcionēšanas principu ir acīmredzama. Sistēmas pamats ir siltumsūknis, kas ir iekļauts divās ķēdēs - ārējā un iekšējā.

Lai organizētu tradicionālu apkures sistēmu jebkurā mājā, tajā ir jāuzmontē caurules dzesēšanas šķidruma pārvadāšanai, un radiatoriem, sildot, siltums nonāks telpās. Mūsu gadījumā ir vajadzīgas arī caurules un radiatori. Tie veido sistēmas iekšējo ķēdi. Var pievienot ķēdei siltas grīdas.

Ārējā ķēde izskatās daudz lielāka nekā iekšējā, lai gan tās izmērus var novērtēt tikai plānošanas un uzstādīšanas periodā. Darbības laikā tas ir neredzams, jo atrodas pazemē vai zem ūdens. Šīs shēmas iekšpusē cirkulē parasts ūdens vai etilēnglikola bāzes antifrīzs, kas ir daudz vēlams.

Dzesēšanas šķidrums ārējā kontūrā tas sasilda līdz barotnes stāvoklim, kurā tas ir iegremdēts, un tiek “apsildāmā” formā nosūtīts uz siltumsūkni. Caur to koncentrētais siltums tiek paziņots iekšējai ķēdei, kā rezultātā ūdens tiek sildīts caurulēs, radiatoros un grīdas apsildē.

Tādējādi galvenais elements, kas atdzīvina visu sistēmu, ir siltumsūknis. Ja jūsu mājā ir parasta veļas mašīna, tad zināt: šis sūknis aizņems aptuveni to pašu platību.

Lai strādātu, viņam nepieciešama elektrība, bet, patērējot tikai 1 kW, viņš nodrošina 4–5 kW siltuma ražošanu. Un tas nav brīnums, jo ir zināms “papildu” enerģijas avots - tā ir vide.

Divu veidu siltummaiņu izvietojums

Ir divas iespējas privātmājas apsildīšanai, izmantojot vides enerģijas elementus ar zemu temperatūru. Visos trīs gadījumos sistēmas pamats ir ģeotermiskais sūknis.

Iekšējā ķēde paliek nemainīga jebkurai sildīšanas metodei, un galvenā atšķirība ir ārējās ķēdes atrašanās vieta.

Ģeotermiskā apkure notiek ar siltummaini, kas atrodas:

• taisni - atrodas akās, kas atklāj vai neatver ūdens nesējslāni;
• horizontāli - sistēmu siltummaiņus novieto bedrē vai atklātā dīķī sava veida spoles veidā.

Katru no šeit norādītajiem apkures veidiem raksturo tā īpašības, trūkumi un priekšrocības.

Ja jūs plānojat izveidot šādu apkures sistēmu ar savām rokām, jums būs interese uzzināt vairāk par katru veidu.

1. variants. Ārējā kolektora vertikālais izvietojums

Šāda veida apkure ir balstīta uz interesantu dabas parādību: 50–100 m vai vairāk dziļumā no tās virsmas zemei ​​visu gadu ir vienāda un nemainīga temperatūra 10–12 ° C.

Lai varētu izmantot šo zemes enerģiju, tas ir nepieciešams urbt vertikālas akas. Tehnoloģija ir gandrīz tāda pati kā ūdens avota sagatavošana.

Lai maksimāli saglabātu ainavu, jūs varat urbt vairākas caurules no viena un tā paša sākuma punkta, bet no dažādiem leņķiem.

Sistēmas ārējā ķēde tiks uzstādīta tieši šajās akās. Tas efektīvi noņems siltumu no zemes. Protams, šo metodi diez vai var saukt par vienkāršu un mazu budžetu.

Tas ir svarīgi gadījumos, kad mājai piegulošā teritorija jau ir aprīkota, un tās ainavas pārkāpšana ir neatbilstoša. Akas urbšanas dziļums var sasniegt no 50 līdz 200 metriem.

Akas īpašie parametri ir atkarīgi no vietas ģeoloģiskās situācijas un nākotnes struktūras parametriem. Šī dizaina kalpošanas laiks ir aptuveni 100 gadi.

Lai uzstādītu vertikālu sistēmas versiju ar siltummaini, kas iegūst pazemes ūdens enerģiju, būs jāizurbj divi ūdens nesējslāņi.

No viena no tiem, ko sauc par debetu, ar sūkņa palīdzību tiek novadīts ūdens, kas pēc siltuma pārneses saplūst otrajā, saņemot paaudzi.

2. variants. Augsnes savācēja horizontālais izvietojums

Lai novietotu ārējo kontūru ar horizontālu sildīšanas veidu, jums jāzina, cik dziļi jūsu reģionā sasalst zeme.

Caurules tiek novietotas zem sasalšanas līmeņa iepriekš sagatavotos tranšejās, vienlaikus notverot diezgan lielu telpu: lai sildītu māju ar platību 200-250 kvadrātmetrus. m, jums jāizmanto apmēram 600 kvadrātmetri. m siltummaini. Tas ir seši simti daļu.

Ir skaidrs, ka šādos apstākļos zemes darbu apjoms būs ievērojams.Turklāt jums jāņem vērā koku un citas veģetācijas atrašanās vieta, lai tos nesasaldētu. Piemēram, kolektora caurules nav iespējams novietot tuvāk par pusotru metru no kokiem.

Šī uzstādīšanas metode parasti tiek izmantota tajos gadījumos, kad vietne tiek tikai apgūta būvniecībai. Visus kotedžas celtniecības aprēķinus un plānus, tās apkures organizēšanu un zemes plānošanu vislabāk var veikt vienlaikus.

Horizontāla siltummaiņa iegremdēšana dīķī

Šī metode prasa īpašu mājas īpašumtiesību izkārtojumu - apmēram 100 m attālumā no pietiekama dziļuma rezervuāra. Turklāt norādītais rezervuārs nedrīkst sasalst līdz apakšai, kur atradīsies sistēmas ārējā ķēde. Un tam rezervuāra laukums nevar būt mazāks par 200 kvadrātmetriem. m

Šīs metodes acīmredzamā priekšrocība ir obligātu darbietilpīgu izrakumu trūkums, lai gan jums joprojām ir jāpārliecinās par kolektora atrašanās vietu zemūdens. Un būs nepieciešama arī īpaša atļauja šādam darbam.

Tomēr ģeotermālā iekārta, kurā izmanto ūdens enerģiju, joprojām ir visekonomiskākā.

Dariet pats: kas un kā

Ja jūs jau instalējat savu ģeotermisko apkuri, tad ārējo ķēdi joprojām labāk pirkt gatavu. Protams, mēs apsveram tikai ārējā siltummaiņa horizontālā izvietojuma veidus: zem augsnes virsmas vai zem ūdens.

Ir daudz grūtāk pats uzstādīt vertikālo urbumu savācēju, ja jums nav aprīkojuma un urbšanas prasmes.

Siltumsūknis nav pārāk liels aprīkojums. Jūsu mājā tas neaizņem daudz vietas. Galu galā pēc lieluma tas ir salīdzināms, piemēram, ar parasto cietā kurināmā katlu. Jūsu mājas iekšējās kontūras savienošana ar to ir vienkāršs uzdevums.

Faktiski viss tiek darīts tieši tāpat kā organizējot un apkures vadi izmantojot tradicionālos siltuma avotus. Galvenās grūtības ir ārējās shēmas izvietojums.

Labākais risinājums būtu izmantot ūdenstilpi, ja tāda atrodas attālumā, kas nepārsniedz 100 m. Ir nepieciešams, lai tā platība pārsniegtu 200 kv. m, bet dziļums - 3 m (vidējais sasalšanas parametrs). Ja šis rezervuārs nepieder jums, problēma var būt atļaujas iegūšana tā izmantošanai.

Ja rezervuārs ir dīķis, kas ir jūsu īpašumā, tad lieta tiek vienkāršota. Ūdeni no dīķa var īslaicīgi izsūknēt. Tad darbu pie tā dibena var veikt viegli: būs nepieciešams caurules likt spirālē, nostiprinot tās šajā stāvoklī.

Zemes darbi būs nepieciešami tikai tranšejas rakšanai, kas būs nepieciešama ārējās shēmas savienošanai ar siltumsūkni.

Pēc visu darbu pabeigšanas dīķi var atkal piepildīt ar ūdeni. Dažu nākamo gadu laikā ārējam siltummainim vajadzētu darboties pareizi un neradīt nepatikšanas tā īpašniekam.

Ja jūsu rīcībā ir zemes gabals, kurā jums tikai jāveido mājokļi un jāaudzē dārzs, ir jēga plānot horizontālu augsnes tipa siltummaini.

Šim nolūkam jāveic provizorisks nākotnes kolektora platības aprēķins, pamatojoties uz parametriem, kas jau ir norādīti iepriekš: 250-300 kv. m kolektora uz 100 kvadrātmetriem. m apsildāmās mājas platības.

Tranšejas, kurās izvietot ķēdes caurules, ir jāizrok zem augsnes sasalšanas līmeņa.

Un vēl labāk - vienkārši noņemiet augsni līdz tās sasalšanas dziļumam, ielieciet caurules un pēc tam atgrieziet augsni savā vietā. Darbs ir laikietilpīgs, grūts, taču ar lielu vēlmi un apņēmību jūs to varat pabeigt.

Izmaksas un atmaksāšanās iespējas

Iekārtu un to uzstādīšanas izmaksas ģeotermiskās apkures celtniecības laikā ir atkarīgas no iekārtas jaudas un no ražotāja.

Ikviens izvēlas ražotāju, vadoties pēc saviem apsvērumiem un informācijas par konkrēta zīmola reputāciju un uzticamību. Bet jauda ir atkarīga no apkalpojamās telpas platības.

Ja precīzi ņemam vērā jaudu, tad siltumsūkņu izmaksas mainās šādos diapazonos:

• 4-5 kW - 3000-7000 parastās vienības;
• 5-10 kW - 4000-8000 parastās vienības;
• 10-15 kW - 5000-10000 parastās vienības.

Ja šai summai pievienosim izmaksas, kas vajadzīgas instalācijas pabeigšanai (20–40%), mēs iegūsim summu, kas daudziem šķiet pilnīgi nereāla.

Bet visas šīs izmaksas atmaksāsies diezgan saprātīgi. Nākotnē jums būs jāmaksā tikai nenozīmīgi izdevumi par elektrību, kas nepieciešama sūkņa darbībai. Un tas arī viss!

Kā rāda prakse, ģeotermālā apkure ir īpaši izdevīga mājām, kuru kopējā apsildāmā platība ir 150 kvadrātmetri. m. Piecus līdz astoņus gadus visas izmaksas par šo māju apkures ierīkošanu pilnībā atmaksājas.

Ja ģeotermālā apkure nav īpaši pieprasīta privātmāju īpašnieku vidū, tad gēla sistēmu efektivitāti jau ir novērtējuši dienvidu reģionu iedzīvotāji. Tehnoloģijas saules apkures iekārtas pietiekami vienkāršs, un tā rentabilitāti un praktiskumu apstiprina daudzu gadu pieredze, ko izmanto Rietumvalstis un mūsu tautieši.

Papildu informācija par alternatīvajiem enerģijas avotiem ir sniegta šo rakstu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Ja jums ir vieglāk uztvert vizuālo informāciju, tad šis video ļaus jums savām acīm redzēt, kā darbojas ģeotermālā sistēma, kā arī uzzināt vairāk par to, kam un kāpēc šāda veida apkure ir izdevīga.

Aicinām noskatīties īsu video, kurā horizontālā grunts kolekcionāra īpašnieks pastāstīs par saviem iespaidiem par tā darbību.Turklāt, skatoties šo video, jūs uzzināsit par kārtējām izmaksām, kas saistītas ar ģeotermiskās apkures sistēmas darbību.

Katrs privātmājas īpašnieks pats izvēlas, vai pirkt resursus piegādājošo organizāciju pakalpojumus vai paļauties tikai uz sevi. To darot, viņš vadās pēc apsvērumu saraksta.

Mērķis, ko mēs sev izvirzām, nav virzīt jūs uz gatavu secinājumu, bet gan dalīties ar informāciju par jūsu problēmas risināšanas iespējām.

Vai jums ir ko papildināt, vai jums ir jautājumi par privātmājas ģeotermisko apkuri? Jūs varat atstāt komentārus par publikāciju. Kontakta forma atrodas apakšējā blokā.