Геотермални системи грејања сеоске куће: карактеристике израде самог

Знамо да је геотермија топлота Земље, а термин „геотермални“ се често повезује са вулканима и гејзирима у нашој земљи. У Русији се геотермална енергија користи углавном у индустријском обиму, на пример, постоје електране на Далеком истоку, које делују на основу топлоте наше планете.

Многи су сигурни да је прављење геотермалног грејања код куће нешто из царства фантазије. Је ли тако? Али ово је потпуно погрешно! Развојем савремене технологије домаћа употреба „зелене енергије“ постала је сасвим стварна.

Разговараћемо о принципима алтернативног грејања, његовим предностима и недостацима, упоредивим са традиционалним системима грејања. Такође ћете научити о локацији измењивача топлоте и како сами монтирати геотермално грејање.

Неколико историјских чињеница

Када је 70-их година прошлог века нафтна криза избила, на Западу се појавила горућа потреба алтернативни извори енергије. У то време су почели да се стварају први геотермални системи грејања.

Данас се широко користе у Сједињеним Државама, Канади и западноевропским земљама.

На пример, у Шведској се активно користи вода Балтичког мора чија је температура + 4 ° С. У Немачкој се увођење геотермалних система грејања спонзорише чак и на државном нивоу.

Када помињемо геотермалне изворе енергије, увек замишљамо долину гејзира или вулкана, али извори који су нам потребни су много ближи. И они ће нам помоћи да се зими загрејемо и хладимо лета

У Русији дјелују Паузхетскаиа, Веркхне-Мутновскаиа, Океанскаиа и друге геотермалне електране. Али чињенице коришћења енергије Земље у нашем приватном сектору су врло мало.

Праве предности и недостаци

Ако је у Русији геотермално загревање приватног сектора релативно мало, да ли то значи да идеја не вреди трошкове њене примене? Можда се не бисте требали бавити овим питањем? Показало се да то није тако.

Коришћење геотермалног система грејања је профитабилно решење. Постоји неколико разлога за то. Међу њима је и брза инсталација опреме која је у могућности да ради дуже време без икаквих прекида.

Ако не користите воду, већ висококвалитетни антифриз у систему грејања, он се неће смрзнути и његово хабање ће бити минимално.

Наводимо и друге предности ове врсте грејања.

• Поступак сагоревања горива је искључен. Стварамо апсолутно ватроотпоран систем који током свог рада неће бити у стању да нанесе штету кућишту. Поред тога, искључени су бројни други аспекти који се односе на присуство горива: сада нема потребе тражити место за његово складиштење, бавити се његовом припремом или испоруком.
• Значајне економске користи. Током рада система нису потребна додатна улагања. Годишње грејање обезбеђују природне силе које ми не купујемо. Наравно, током рада топлотне пумпе потроши се електрична енергија, али истовремено, количина произведене енергије значајно прелази потрошњу.
• Фактор животне средине. Геотермално грејање приватне сеоске куће је еколошки прихватљиво решење. Одсуство процеса сагоревања искључује улазак производа изгарања у атмосферу. Ако многи људи то схвате и такав систем испоруке топлоте ће добити широку дистрибуцију, негативни утицај људи на природу биће умањен.
• Компактан систем. Не морате организовати засебну котловницу у својој кући. Све што је потребно је топлотна пумпа која се може поставити, на пример, у подрум. Најопсежнија контура система биће смештена под земљом или под водом, а на површини веб локације нећете је видети.
• Мултифункционалност. Систем може радити и за грејање у хладној сезони, као и за хлађење током летњих врућина. То ће, у ствари, заменити не само грејачем, већ и клима уређајем.
• Акустична удобност. Топлотна пумпа ради скоро тихо.

Избор геотермалног система грејања је економски исплатив, упркос чињеници да морате да потрошите новац за куповину и уградњу опреме.

Успут, недостатак система су управо трошкови које морате ићи да бисте инсталирали систем и припремили га за рад. Биће потребно купити саму пумпу и неке материјале, да бисте довршили уградњу спољног разводника и унутрашњег круга.

Није тајна да ресурси из године у годину постају све скупљи, па ће аутономни систем грејања који може да се исплати за неколико година увек бити економски користан за свог власника

Међутим, ти се трошкови исплаћују у само првих неколико година пословања. Накнадна употреба колектора постављеног у земљу или уроњеног у воду може уштедети значајне трошкове.

Поред тога, сам процес инсталације није толико компликован да би могао да позове вањске стручњаке за његово спровођење. Ако не бушите, онда све остало можете урадити независно.

Треба напоменути да су неки занатлије, покушавајући да уштеде новац, научили да сакупљају геотермално сопствена топлотна пумпа.

О изворима геотермалног грејања

За геотермално грејање можете користити следеће изворе земаљске топлотне енергије:

• висока температура;
• ниска температура.

Извори високе температуре укључују, на пример, термалне опруге. Можете их користити, али опсег њихове примене је ограничен на стварну локацију таквих извора.

Ако се ова врста енергије активно користи на Исланду, у Русији су термалне воде далеко од насеља. Што је више могуће, они су концентрисани на Камчатки, где се подземна вода користи као расхладно средство и доводи у системе снабдевања топлом водом.

За ефикасно коришћење топлотне енергије земљи не треба вулкан. Довољно је користити оне ресурсе који се налазе само 200 метара од земљине површине.

Али за употребу извора ниске температуре имамо све потребне предуслове. У ту сврху су погодне околне ваздушне масе, земља или вода.

Да бисте извукли потребну енергију помоћу топлотне пумпе. Уз његову помоћ одвија се поступак претварања температуре околине у топлотну енергију не само грејања, већ и снабдевања топлом водом приватног дома.

Принцип рада таквог грејања

Ако сте упознати са тим како то функционише клима уређај или фрижидер, онда је сличност ових процеса са принципом функционисања геотермалног грејања очигледна. Основа система је топлотна пумпа, која је укључена у два круга - спољни и унутрашњи.

Да бисте организовали традиционални систем грејања у било којој кући, потребно је у њему монтирати цеви за транспорт расхладне течности, а радијаторе, када се загреју, топлота ће ући у просторије. У нашем случају потребне су и цеви и радијатори. Они формирају унутрашњи круг система. Може се додати у кола топли подови.

Спољни круг изгледа много већи од унутрашњег, мада његове димензије могу бити процењене само током периода планирања и уградње. Током рада невидљив је јер је под земљом или под водом. Обична антифриз на бази воде или етилен гликола циркулише унутар овог круга, што је много пожељније.

Структура геотермалног система грејања укључује два круга - унутрашњи и спољни, као и срце система грејања - топлотну пумпу, која, компримовањем расхладне течности, повећава температуру (+)

Дакле, кључни елемент који ревитализује цео систем је топлотна пумпа. Ако ваша кућа има обичну машину за прање веша, знајте: ова пумпа ће заузети приближно исту површину.

Да би радио, потребна му је струја, али, трошећи само 1 кВ, обезбеђује производњу 4-5 кВ топлоте. И ово није чудо, јер је извор „додатне“ енергије познат - ово је окружење.

Две врсте распореда измењивача топлоте

Постоје две опције за загревање приватне куће користећи нискотемпературне енергетске елементе околине. Основа система у сва три случаја је геотермална пумпа.

Унутрашњи круг остаје непромењен за било који начин грејања, а главна разлика је локација спољног круга.

Геотермално грејање се дешава са измењивачем топлоте који се налази:

• усправно - смештени у бунарима који откривају или не отварају водоносник;
• хоризонтално - измењивачи топлоте система су смештени у јами или отвореном базену у облику врсте завојнице.

Свака овде наведена врста грејања одликују се њеним карактеристикама, недостацима и предностима.

Ако намеравате да направите такав систем грејања властитим рукама, биће заинтересовано да сазнате више о свакој врсти.

Опција бр. 1. Вертикално постављање спољног колектора

Ова врста грејања заснована је на занимљивој природној појави: на дубини од 50-100 м од њене површине земља има исту и константну температуру од 10-12 ° Ц током целе године.

Да бисте могли користити ову земаљску енергију, потребно је бушите вертикалне бушотине. Технологија је скоро иста као и припрема воденог извора.

Да бисте максимално очували пејзаж, можете избушити неколико цеви са исте почетне тачке, али из различитих углова.

Спољни круг система биће монтиран директно у ове бушотине. Ово ће ефективно одузети његову топлоту од земље. Наравно, овај метод се тешко може назвати једноставним и нискобуџетним.

Да бисте створили вертикални систем геотермалног грејања, потребно је користити опрему за бушење бунара, без употребе опреме за бушење, решавање проблема инсталације система биће прилично напорно (+)

То је релевантно у случају када је територија поред куће већ опремљена, а кршење њеног пејзажа није примерено. Дубина бушења бушотине може досећи од 50 до 200 метара.

Специфични параметри бунара зависе од геолошке ситуације на локацији и од параметара будуће грађевине. Животни век овог дизајна је око 100 година.

Да бисте инсталирали вертикалну верзију система са измењивачем топлоте који извлачи енергију подземне воде, биће неопходно избушити два водоносника.

Од једног од њих, званог дебитант, уз помоћ пумпе се црпи вода која се након преноса топлоте спаја у другу, примајућу генерацију.

Минус геотермалног система са два бунара није довољан за загревање сеоске куће. Циркулациона пумпа троши превише енергије. Али за снабдевање расхладном течношћу контура топлог пода која прима топлотну енергију је довољна

Опција бр. 2 Хоризонтални распоред сакупљача тла

Да бисте поставили спољну контуру хоризонталним типом грејања, морате знати колико дубоко смрзава тло у вашем подручју.

Цеви су постављене испод нивоа смрзавања у унапред припремљеним рововима, заузимајући приличан простор: за загревање куће површине 200-250 квадратних метара. м, требате користити око 600 квадратних метара. м измењивача топлоте То је шест стотина делова.

Недостатак овог дизајна је велика површина коју заузима. Ако вам је на травњаку потребан травњак прекривен травом и цвијећем, ово је ваша могућност. И боље је држати цеви за сакупљање даље од плодних стабала (+)

Јасно је да ће у таквим условима обим земљаних радова бити значајан.Поред тога, морате узети у обзир и положај дрвећа и друге вегетације на месту како не бисте их замрзнули. На пример, немогуће је поставити колекторске цеви ближе од једног и по метра од дрвећа.

Ова метода инсталације користи се по правилу у оним случајевима када се локација тек овладава за изградњу. Сви прорачуни и планови изградње викендице, организације њеног грејања и планирања земљишта најбоље се раде истовремено.

Урањање хоризонталног измењивача топлоте у резервоар

Ова метода захтева посебан распоред кућног власништва - на удаљености од око 100 м од резервоара довољне дубине. Поред тога, наведени резервоар не треба да се смрзне до дна, где ће се налазити спољни круг система. А за то, површина резервоара не може бити мања од 200 квадратних метара. м

Ова опција за постављање измењивача топлоте сматра се најмање скупом, али сличан аранжман власништва над кућама још увек није уобичајен. Поред тога, могу се појавити потешкоће ако резервоар припада јавним објектима

Очигледна предност ове методе је недостатак обавезног напорног ископавања, мада морате још увек да се позабавите подводном локацијом колектора. Такође ће бити потребна посебна дозвола за такав рад.

Међутим, геотермална инсталација која користи водену енергију је и даље најекономичнија.

Учините то сами: шта и како

Ако већ инсталирате сопствено геотермално грејање, онда је спољни круг и даље боље купити готове производе. Наравно, разматрамо само начине хоризонталног распореда спољног измењивача топлоте: под површином тла или под водом.

Много је теже сами монтирати вертикални колектор бушотине ако немате опрему и вештине бушења.

Топлотна пумпа није превелика опрема. У вашој кући не заузима пуно простора. На крају крајева, по величини је упоредива, на пример, са класичним котлом на чврсто гориво. Повезивање унутрашње контуре вашег дома је једноставан задатак.

У ствари, све је урађено потпуно исто као када се организује и грејање ожичење коришћење традиционалних извора топлоте. Главна потешкоћа је распоред спољног круга.

Овакав распоред куће у односу на рибњак је чешћи. Главна ствар је да резервоар не буде удаљен више од 100 метара од викендице

Најбоља опција би била да се користи водено тело ако га има на удаљености не већој од 100 м. Потребно је да његова површина пређе 200 квадратних метара. м, а дубина - 3 м (просечни параметар смрзавања). Ако овај резервоар не припада вама, онда би могао бити проблем у добијању дозволе за његово коришћење.

Ако је резервоар рибњак који је у вашем власништву, тада је ствар поједностављена. Вода из рибњака може се привремено испумпати. Тада се посао на дну може обавити лако: биће потребно положити цеви у спиралу, учвршћујући их у том положају.

Земљани радови ће бити потребни само за копање рова који ће бити потребан за спајање спољног круга на топлотну пумпу.

Након завршетка свих радова, рибњак се може поново напунити водом. У наредних неколико година спољни измењивач топлоте би требало да ради исправно и не прави проблеме свом власнику.

Ако имате на располагању земљиште на којем требате само градити становање и узгајати врт, има смисла планирати хоризонтални измјењивач топлине тла.

За то треба направити прелиминарни израчун површине будућег колектора, на основу параметара који су већ наведени: 250-300 квадратних. м колектора на 100 квадратних метара. м гријане површине куће.

Ако имате локалитет без зграда и вегетације који желите да сачувате, земљу можете једноставно уклонити током изградње спољне хоризонталне контуре тла: то је лакше него копање ровова

Ровови у којима ће се поставити цеви у кругу морају се ископати испод нивоа смрзавања тла.

И још боље - само уклоните тло до дубине замрзавања, положите цеви, а затим вратите земљу на своје место. Рад је дуготрајан, тежак, али са великом жељом и одлучношћу можете га довршити.

Трошкови и изгледи за повраћај новца

Трошкови опреме и њеног постављања током изградње геотермалног грејања зависе од капацитета јединице и произвођача.

Свако бира произвођача, вођен сопственим разматрањима и информацијама о угледу и поузданости одређеног бренда. Али снага зависи од површине у којој се сервисира.

Ова цифра укратко осликава суштину користи проистеклих из употребе геотермалног система грејања. Управо тај омјер улазне и одлазне енергије омогућава систему да се прво прво исплати, а затим уштеди новац свог власника (+)

Ако прецизно узмемо у обзир снагу, тада трошкови топлотних пумпи варирају у следећим распонима:

• 4-5 кВ - 3000-7000 конвенционалних јединица;
• 5-10 кВ - 4000-8000 конвенционалних јединица;
• 10-15 кВ - 5000-10000 конвенционалних јединица.

Ако овом износу додамо трошкове који су потребни за завршетак инсталацијских радова (20-40%), добићемо износ који се многима чини потпуно нереалан.

Али сви ови трошкови исплатиће се у сасвим разумним условима. Убудуће ћете морати да плаћате само незнатне трошкове за електричну енергију неопходну за рад пумпе. И то је све!

Због недовољне ефикасности геотермалних система за грејање стамбених зграда, они се користе као додатак главним грејним мрежама или су конструисани у комбинацији са два или више измењивача топлоте.

Као што пракса показује, геотермално гријање је посебно корисно за куће са укупном гријаном површином од 150 четворних метара. м. За пет до осам година сви трошкови уређења система грејања у тим кућама у потпуности се исплаћују.

Ако геотермално грејање није нарочито потражено међу власницима приватних кућа, онда су становници јужних региона већ проценили ефикасност гел система. Технологија објекти за соларно грејање довољно једноставно, а његову исплативост и практичност потврђују дугогодишње искуство коришћења западних земаља и наших сународника.

Додатне информације о алтернативним изворима енергије дају се у овај чланак.

Закључци и корисни видео о овој теми

Ако вам је лакше да опазите визуелне информације, онда ће вам овај видео омогућити да видите својим очима како геотермални систем функционише, као и да сазнате више о томе ко је и зашто ова врста грејања корисна.

Позивамо вас да погледате кратак видео у којем ће власник водоравног колектора подземља рећи о својим утисцима о свом раду.Поред тога, гледајући овај видео, научићете о текућим трошковима повезаним са управљањем геотермалним системом грејања.

Сваки власник приватне куће бира за себе да ли ће куповати услуге организација које снабдевају ресурсе или се ослонити само на себе. При томе, он се води списком разматрања.

Циљ који смо себи поставили није да вас потакнемо на спреман закључак, већ да разменимо информације о опцијама решења проблема са којим се суочавате.

Имате ли нешто за допуну или имате питања о геотермалном грејању приватне куће? Можете оставити коментаре на публикацију. Образац за контакт налази се у доњем блоку.