Geotermálne vykurovacie systémy vidieckeho domu: vlastnosti, vďaka ktorým sa vyrábajú sami

Vieme, že geotermia je teplo Zeme a termín „geotermálna energia“ sa v našej krajine často spája s sopkami a gejzíry. V Rusku sa geotermálna energia využíva najmä v priemyselnom meradle, napríklad existujú elektrárne na Ďalekom východe, ktoré fungujú na základe tepla našej planéty.

Mnoho ľudí si je istých, že výroba geotermálneho vykurovania doma je niečo z oblasti fantázie. Je to tak? Ale to je úplne zle! S rozvojom moderných technológií sa domáce použitie „zelenej energie“ stalo skutočným.

Budeme hovoriť o princípoch alternatívneho vykurovania, jeho výhodách a nevýhodách porovnateľných s tradičnými vykurovacími systémami. Dozviete sa tiež o umiestnení výmenníka tepla a o tom, ako namontovať geotermálne vykurovanie sami.

Niekoľko historických faktov

Keď v 70. rokoch minulého storočia vypukla ropná kríza, na Západe vznikla horúca potreba alternatívne zdroje energie, V tom čase sa začali vytvárať prvé geotermálne vykurovacie systémy.

Dnes sa bežne používajú v USA, Kanade a krajinách západnej Európy.

Napríklad vo Švédsku sa aktívne používa voda z Baltského mora, ktorej teplota je + 4 ° С. V Nemecku sa zavedenie geotermálnych vykurovacích systémov dokonca sponzoruje na štátnej úrovni.

V Rusku fungujú elektrárne Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya a ďalšie geotermálne elektrárne. Fakty o využívaní energie Zeme v našom súkromnom sektore sú však veľmi malé.

Skutočné výhody a nevýhody

Ak je v Rusku geotermálne vykurovanie súkromného sektora relatívne malé, znamená to, že myšlienka nestojí za náklady na jeho implementáciu? Možno by ste sa touto otázkou nemali zaoberať? Ukázalo sa, že to tak nie je.

Použitie geotermálneho vykurovacieho systému je výnosné riešenie. Existuje niekoľko dôvodov. Medzi ne patrí rýchla inštalácia zariadení, ktoré sú schopné pracovať po dlhú dobu bez prerušenia.

Ak vo vykurovacom systéme nepoužívate vodu, ale kvalitnú nemrznúcu zmes, nezamrzne a jej opotrebenie bude minimálne.

Uvádzame ďalšie výhody tohto typu vykurovania.

• Postup spaľovania paliva je vylúčený. Vytvárame absolútne ohňovzdorný systém, ktorý počas svojej činnosti nebude schopný spôsobiť škody na kryte. Okrem toho je vylúčených množstvo ďalších aspektov týkajúcich sa prítomnosti paliva: v súčasnosti nie je potrebné hľadať miesto na jeho skladovanie, zapojiť sa do jeho prípravy alebo dodávky.
• Významné ekonomické prínosy. Počas prevádzky systému nie sú potrebné žiadne ďalšie investície. Ročné vykurovanie zabezpečujú prírodné sily, ktoré nekupujeme. Počas prevádzky tepelného čerpadla sa samozrejme vynakladá elektrická energia, ale zároveň objem vyrobenej energie výrazne prevyšuje spotrebu.
• Environmentálny faktor. Geotermálne vykurovanie súkromného vidieckeho domu je ekologické riešenie. Neprítomnosť procesu spaľovania vylučuje vstup produktov spaľovania do atmosféry. Ak si to mnohí ľudia uvedomia a takýto systém zásobovania teplom bude mať primeranú distribúciu, negatívny vplyv ľudí na prírodu sa výrazne zníži.
• Kompaktný systém. Vo vašom dome nemusíte organizovať samostatnú kotolňu. Všetko, čo bude potrebné, je tepelné čerpadlo, ktoré môže byť umiestnené napríklad v suteréne. Najobsiahlejší obrys systému bude umiestnený pod vodou alebo pod vodou, na povrchu svojho webu ho neuvidíte.
• Univerzálnosť. Systém môže pracovať tak pre vykurovanie v chladnom období, ako aj pre chladenie počas letného horúčavy. V skutočnosti to pre vás nahradí nielen ohrievač, ale aj klimatizáciu.
• Akustický komfort. Tepelné čerpadlo beží takmer ticho.

Výber geotermálneho vykurovacieho systému je ekonomicky realizovateľný, napriek tomu, že musíte investovať peniaze na nákup a inštaláciu zariadení.

Mimochodom, nevýhodou systému sú práve náklady na inštaláciu systému a jeho prípravu na prácu. Na dokončenie inštalácie externého rozdeľovacieho potrubia a vnútorného okruhu bude potrebné kúpiť samotné čerpadlo a niektoré materiály.

Tieto náklady sa však vyplatia len v prvých rokoch prevádzky. Následné použitie kolektora položeného na zem alebo ponoreného do vody môže ušetriť značné náklady.

Okrem toho samotný proces inštalácie nie je tak zložitý, aby na jeho implementáciu boli pozvaní externí odborníci. Ak nevŕtate, všetko ostatné sa dá robiť nezávisle.

Je potrebné poznamenať, že niektorí remeselníci sa v snahe ušetriť peniaze naučili zbierať geotermálnu energiu vlastné tepelné čerpadlo.

O zdrojoch geotermálneho vykurovania

Na geotermálne vykurovanie môžete použiť tieto zdroje pozemskej tepelnej energie:

• vysoká teplota;
• nízka teplota.

Medzi vysokoteplotné zdroje patria napríklad termálne pramene. Môžete ich použiť, ale rozsah ich použitia je obmedzený na skutočné umiestnenie takýchto zdrojov.

Ak sa tento druh energie aktívne využíva na Islande, termálne vody v Rusku sú ďaleko od osád. V najväčšej možnej miere sa koncentrujú v Kamčatke, kde sa podzemná voda používa ako chladivo a dodáva sa do systémov zásobovania teplou vodou.

Ale pre použitie nízkoteplotných zdrojov máme všetky potrebné predpoklady. Na tento účel sú vhodné masy okolitého vzduchu, zemina alebo voda.

Získať potrebnú energiu pomocou tepelného čerpadla. S jeho pomocou prebieha proces premeny okolitej teploty na tepelnú energiu nielen na vykurovanie, ale aj na dodávku teplej vody v súkromnom vlastníctve domácnosti.

Princíp fungovania takého vykurovania

Ak viete, ako to funguje klimatizácia alebo chladnička, potom je zrejmá podobnosť týchto procesov so zásadou fungovania geotermálneho vykurovania. Základom systému je tepelné čerpadlo, ktoré je súčasťou dvoch okruhov - externého a interného.

Na usporiadanie tradičného vykurovacieho systému v každom dome je potrebné do neho namontovať potrubie na prepravu chladiva a radiátory, keď sa zahrieva, teplo vstupuje do priestorov. V našom prípade sú potrebné aj rúry a radiátory. Tvoria vnútorný obvod systému. Môže byť pridaný do okruhu teplé podlahy.

Vonkajší obvod vyzerá oveľa väčší ako vnútorný, hoci jeho rozmery je možné odhadnúť iba počas plánovania a inštalácie. Počas prevádzky je neviditeľný, pretože je pod vodou alebo pod vodou. Vo vnútri tohto okruhu cirkuluje bežná nemrznúca zmes na báze vody alebo etylénglykolu, čo je oveľa výhodnejšie.

prenášač tepla vo vonkajšom okruhu sa zahreje do stavu média, v ktorom je ponorený, a je poslaný v „zahriatej“ forme do tepelného čerpadla. Prostredníctvom neho sa koncentrované teplo prenáša do vnútorného okruhu, čím sa ohrieva voda v potrubiach, radiátoroch a podlahovom kúrení.

Kľúčovým prvkom, ktorý revitalizuje celý systém, je teda tepelné čerpadlo. Ak má váš dom bežnú práčku, vedzte: toto čerpadlo zaberá približne rovnakú plochu.

Na prácu potrebuje elektrinu, ale pri spotrebe iba 1 kW poskytuje výrobu 4-5 kW tepla. A to nie je zázrak, pretože je známy zdroj „dodatočnej“ energie - to je životné prostredie.

Dva typy usporiadania výmenníka tepla

Existujú dve možnosti vykurovania súkromného domu pomocou nízkoteplotných energetických prvkov životného prostredia. Základom systému vo všetkých troch prípadoch je geotermálne čerpadlo.

Vnútorný obvod zostáva pri akejkoľvek metóde zahrievania nezmenený a hlavným rozdielom je umiestnenie vonkajšieho okruhu.

K geotermálnemu vykurovaniu dochádza pri umiestnení výmenníka tepla:

• vzpriamený - umiestnené v studniach, ktoré odhalia alebo neotvoria zvodnenú vrstvu;
• vodorovne - výmenníky tepla systémov sú umiestnené do jamy alebo otvoreného rybníka vo forme druhu zvitku.

Každý z tu uvedených druhov kúrenia sa vyznačuje svojimi vlastnosťami, nevýhodami a výhodami.

Ak máte v úmysle vytvoriť takýto vykurovací systém vlastnými rukami, budete mať záujem dozvedieť sa viac o každom type.

Možnosť č. 1. Vertikálne umiestnenie externého kolektora

Tento typ vykurovania je založený na zaujímavom prírodnom fenoméne: v hĺbke 50 - 100 ma viac od svojho povrchu má Zem rovnakú a konštantnú teplotu 10 - 12 ° C po celý rok.

Aby sme mohli využívať túto zemskú energiu, je nevyhnutné vyvŕtajte zvislé vrty, Táto technológia je takmer rovnaká ako príprava zdroja vody.

Aby ste maximalizovali zachovanie krajiny, môžete vyvŕtať niekoľko potrubí z rovnakého východiskového bodu, ale z rôznych uhlov.

Vonkajší obvod systému bude namontovaný priamo do týchto studní. Tým sa účinne odoberie teplo zo zeme. Túto metódu samozrejme nemožno nazvať jednoduchou a nízkou rozpočtovou.

Je to relevantné v prípade, keď je územie susediace s domom už vybavené a porušenie jeho krajiny nie je vhodné. Hĺbka vŕtania vrtov môže dosiahnuť 50 až 200 metrov.

Konkrétne parametre vrtu závisia od geologickej situácie na lokalite a od parametrov budúcej štruktúry. Životnosť tohto dizajnu je približne 100 rokov.

Ak chcete nainštalovať vertikálnu verziu systému s výmenníkom tepla, ktorý odoberá energiu podzemnej vody, bude potrebné vyvŕtať dva kolektory.

Z jedného z nich, nazývaného debet, sa pomocou čerpadla čerpá voda, ktorá sa po prenose tepla zlúči s druhou, ktorá prijíma generáciu.

Možnosť č. 2. Horizontálne usporiadanie zberača pôdy

Ak chcete položiť vonkajší obrys horizontálnym typom vykurovania, musíte vedieť, ako hlboko zamrzne zem vo vašej oblasti.

Potrubia sú položené pod úrovňou mrazu v vopred pripravených priekopách, pričom zachytávajú pomerne veľký priestor: na vykurovanie domu s rozlohou 200 - 250 metrov štvorcových. m, musíte použiť asi 600 metrov štvorcových. m výmenníka tepla. To je šesťsto dielov.

Je zrejmé, že za týchto podmienok bude objem zemných prác významný.Okrem toho je potrebné vziať do úvahy umiestnenie stromov a inej vegetácie v lokalite, aby ste ich nezmrazili. Napríklad nie je možné umiestniť zberné rúrky bližšie ako jeden a pol metra od stromov.

Tento spôsob inštalácie sa spravidla používa v prípadoch, keď sa stavenisko práve pripravuje na výstavbu. Všetky výpočty a plány na výstavbu chaty, organizáciu jej vykurovania a plánovanie pozemku sa najlepšie uskutočňujú súčasne.

Ponorenie horizontálneho výmenníka tepla do rybníka

Táto metóda vyžaduje osobitné usporiadanie vlastníctva domu - vo vzdialenosti asi 100 m od nádrže s dostatočnou hĺbkou. Okrem toho by uvedený rezervoár nemal zamrznúť až na dno, kde bude umiestnený vonkajší obvod systému. A preto nemôže byť plocha nádrže menšia ako 200 metrov štvorcových. m.

Zjavnou výhodou tejto metódy je nedostatok povinne vyťažených prácnych prác, aj keď stále musíte pohrávať s podvodným umiestnením kolektora. Na túto prácu bude potrebné aj osobitné povolenie.

Geotermálne zariadenie využívajúce vodnú energiu je však stále najúspornejšie.

Urobte to sami: čo a ako

Ak už máte nainštalované vlastné geotermálne vykurovanie, potom je ešte lepšie kúpiť externý obvod. Zohľadňujeme samozrejme iba spôsoby horizontálneho usporiadania vonkajšieho výmenníka tepla: pod povrchom pôdy alebo pod vodou.

Ak nemáte vybavenie a schopnosti vŕtania, je oveľa ťažšie namontovať sami kolektor vertikálneho vrtu.

Tepelné čerpadlo nie je príliš veľké zariadenie. Vo vašom dome nezaberá veľa miesta. Koniec koncov je veľkosť porovnateľná napríklad s konvenčným kotlom na tuhé palivo. Pripojenie vnútorného obrysu vášho domu k nemu je jednoduchá úloha.

V skutočnosti sa všetko robí presne rovnako ako pri organizovaní a vykurovacie vedenie s využitím tradičných zdrojov tepla. Hlavným problémom je usporiadanie vonkajšieho obvodu.

Najlepším riešením by bolo použiť vodný útvar, ak je taký, ktorý nie je vzdialený viac ako 100 m. Je potrebné, aby jeho plocha presiahla 200 štvorcových metrov. ma hĺbka - 3 m (priemerný parameter zmrazenia). Ak vám táto nádrž nepatrí, môže byť problémom získanie povolenia na jej používanie.

Ak je nádržkou rybník, ktorý vlastníte, záležitosť sa zjednoduší. Voda z rybníka sa dá dočasne prečerpať. Potom je možné prácu na spodnej časti ľahko vykonať: bude potrebné položiť rúrky do špirály a upevniť ich v tejto polohe.

Zemné práce budú potrebné iba na vykopanie výkopu, ktorý bude potrebný na pripojenie vonkajšieho okruhu k tepelnému čerpadlu.

Po ukončení všetkých prác je možné rybník znovu naplniť vodou. V nasledujúcich rokoch by mal externý výmenník tepla fungovať správne a jeho majiteľovi by nemal spôsobovať problémy.

Ak máte k dispozícii pozemok, na ktorom musíte len postaviť bývanie a pestovať záhradu, má zmysel naplánovať horizontálny tepelný výmenník typu pôdy.

Na tento účel by sa mal urobiť predbežný výpočet plochy budúceho kolektora na základe vyššie uvedených parametrov: 250 - 300 štvorcových metrov. m kolektora na 100 metrov štvorcových. m vykurovanej plochy domu.

Výkopy, do ktorých sa majú položiť rúry okruhu, sa musia vykopať pod úrovňou zamrznutia pôdy.

A ešte lepšie - stačí odstrániť pôdu do hĺbky mrazu, položiť potrubia a potom vrátiť pôdu na svoje miesto. Práca je časovo náročná, náročná, ale s veľkou túžbou a odhodlaním ju môžete dokončiť.

Náklady a perspektíva návratnosti

Náklady na vybavenie a jeho inštaláciu počas výstavby geotermálneho vykurovania závisia od kapacity jednotky a od výrobcu.

Každý si vyberie výrobcu, ktorý sa riadi svojimi vlastnými úvahami a informáciami o reputácii a spoľahlivosti konkrétnej značky. Výkon však závisí od oblasti, v ktorej sa má servis vykonávať.

Ak vezmeme do úvahy presne výkon, náklady na tepelné čerpadlá sa líšia v nasledujúcich rozsahoch:

• 4-5 kW - 3 000 - 7 000 konvenčných jednotiek;
• 5-10 kW - 4 000 - 8 000 konvenčných jednotiek;
• 10-15 kW - 5000 - 10000 konvenčných jednotiek.

Ak k tejto sume pripočítame náklady, ktoré sú potrebné na dokončenie inštalačných prác (20 - 40%), dostaneme sumu, ktorá sa pre mnohých zdá byť úplne nereálna.

Všetky tieto náklady sa však vyplatia celkom rozumne. V budúcnosti budete musieť platiť za elektrinu potrebnú na prevádzku čerpadla iba nevýznamné výdavky. A to je všetko!

Ako ukazuje prax, geotermálne vykurovanie je zvlášť výhodné pre domácnosti s celkovou vykurovanou plochou 150 metrov štvorcových. m. Po dobu piatich až ôsmich rokov sa všetky náklady na usporiadanie vykurovacích systémov v týchto domoch úplne vyplácajú.

Ak majitelia súkromných domov nevyžadujú geotermálne vykurovanie, obyvatelia južných regiónov už ocenili účinnosť gélových systémov. technológie solárne vykurovacie zariadenia dostatočne jednoduchý a jeho nákladovú efektívnosť a praktickosť potvrdzujú dlhoročné skúsenosti s používaním v západných krajinách a našich krajanoch.

Ďalšie informácie o alternatívnych zdrojoch energie sú uvedené v tento článok.

Závery a užitočné video na túto tému

Ak je pre vás ľahšie vnímať vizuálne informácie, toto video vám umožní na vlastné oči vidieť, ako funguje geotermálny systém, ako aj dozvedieť sa viac o tom, kto a prečo je tento typ vykurovania prospešný.

Pozývame vás na pozretie krátkeho videa, v ktorom majiteľ horizontálneho zberača podložia povie o svojich dojmoch z jeho činnosti.Sledovaním tohto videa sa navyše dozviete o prevádzkových nákladoch spojených s prevádzkou geotermálneho vykurovacieho systému.

Každý majiteľ súkromného domu si sám vyberie, či si kúpi služby organizácií poskytujúcich zdroje alebo sa spolieha iba na seba. Okrem toho sa riadi zoznamom úvah.

Cieľom, ktoré sme si stanovili, nie je prinútiť vás k dokonalému záveru, ale zdieľať informácie o možnostiach riešenia problému, ktorému čelíte.

Máte niečo na doplnenie, alebo máte otázky týkajúce sa geotermálneho vykurovania súkromného domu? K publikácii môžete zanechať komentár. Kontaktný formulár je umiestnený v dolnom bloku.