Bir kır evinin jeotermal ısıtma sistemleri: kendiniz yapma özellikleri

Jeoterminin Dünya'nın sıcaklığı olduğunu biliyoruz ve “jeotermal” terimi genellikle ülkemizdeki volkanlar ve gayzerlerle ilişkilidir. Rusya'da jeotermal enerji esas olarak endüstriyel ölçekte kullanılmaktadır, örneğin, gezegenimizin ısısı temelinde çalışan Uzak Doğu enerji santralleri vardır.

Birçok kişi evde jeotermal ısıtma yapmaktan fantastik bir alan olduğundan emin. Öyle değil mi? Ama bu tamamen yanlış! Modern teknolojinin gelişmesiyle, “yeşil enerji” nin ev içi kullanımı oldukça gerçek oldu.

Alternatif ısıtma ilkeleri, geleneksel ısıtma sistemleri ile karşılaştırılabilecek avantajları ve dezavantajları hakkında konuşacağız. Ayrıca ısı eşanjörünün yeri ve jeotermal ısıtmanın nasıl monte edileceği hakkında bilgi edineceksiniz.

Birkaç tarihi gerçek

Geçen yüzyılın 70'lerinde petrol krizi patladığında, Batı'da yanma ihtiyacı doğdu alternatif enerji kaynakları. Şu anda ilk jeotermal ısıtma sistemleri oluşturulmaya başlandı.

Bugün, Amerika Birleşik Devletleri, Kanada ve Batı Avrupa ülkelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Örneğin, İsveç'te, sıcaklığı + 4 ° С olan Baltık Denizi suyu aktif olarak kullanılmaktadır. Almanya'da jeotermal ısıtma sistemlerinin tanıtımı devlet düzeyinde bile desteklenmektedir.

Jeotermal enerji kaynaklarından bahsederken, her zaman bir gayzer veya volkan vadisi hayal ederiz, ancak ihtiyacımız olan kaynaklar daha yakındır. Ve kışın sıcak, yazın serin kalmamıza yardımcı olacaklar

Rusya'da Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya ve diğer jeotermal enerji santralleri faaliyet göstermektedir. Ancak dünyanın enerjisini özel sektörümüzde kullanma gerçekleri çok az.

Gerçek avantajlar ve dezavantajlar

Rusya'da özel sektörün jeotermal ısıtması nispeten küçükse, bu, fikrin uygulanmasının maliyetine değmediği anlamına mı geliyor? Belki bu konuyu ele almamalısınız? Bunun böyle olmadığı ortaya çıktı.

Bir jeotermal ısıtma sistemi kullanmak karlı bir çözümdür. Bunun birkaç nedeni var. Bunlar arasında kesintisiz uzun bir süre çalışabilen ekipmanın hızlı montajı vardır.

Su kullanmazsanız, ancak ısıtma sisteminde yüksek kaliteli antifriz kullanırsanız, donmaz ve yıpranması asgari düzeyde olur.

Bu tür ısıtmanın diğer avantajlarını listeliyoruz.

• Yakıt yakma prosedürü hariç tutulmuştur. Çalışması sırasında muhafazaya herhangi bir zarar veremeyecek kesinlikle yanmaz bir sistem oluşturuyoruz. Ek olarak, yakıt varlığı ile ilgili bir dizi başka husus hariç tutulmuştur: şimdi depolanması için bir yer aramaya, hazırlanmasına veya teslim edilmesine gerek yoktur.
• Önemli ekonomik faydalar. Sistemin çalışması sırasında ek yatırım gerekmez. Yıllık ısıtma, satın almadığımız doğa güçleri tarafından sağlanmaktadır. Tabii ki, ısı pompasının çalışması sırasında elektrik enerjisi harcanır, ancak aynı zamanda üretilen enerji hacmi tüketimi önemli ölçüde aşar.
• Çevresel faktör. Özel bir kır evinin jeotermal ısıtması çevre dostu bir çözümdür. Bir yanma işleminin olmaması, yanma ürünlerinin atmosfere girişini dışlar. Birçok kişi bunu fark ederse ve böyle bir ısı tedarik sistemi yaygın dağıtım nedeniyle alacaksa, insanların doğa üzerindeki olumsuz etkisi büyük ölçüde azalacaktır.
• Kompakt sistem. Evinizde ayrı bir kazan dairesi düzenlemenize gerek yoktur. Gereken tek şey, örneğin bodrum katına yerleştirilebilen bir ısı pompasıdır. Sistemin en hacimli konturu yeraltında veya su altında bulunacak, sitenizin yüzeyinde onu görmeyeceksiniz.
• Çok yönlülük. Sistem hem soğuk mevsimde ısıtma için hem de yaz sıcağında soğutma için çalışabilir. Yani, aslında, sadece bir ısıtıcı değil, aynı zamanda bir klimanın yerini alacak.
• Akustik konfor. Isı pompası neredeyse sessiz çalışıyor.

Bir jeotermal ısıtma sistemi seçimi, ekipman satın almak ve kurmak için para harcamanıza rağmen ekonomik olarak uygundur.

Bu arada, sistemin dezavantajı, sistemi kurmak ve işe hazırlamak için gitmeniz gereken maliyetlerdir. Harici manifoldun ve dahili devrenin kurulumunu tamamlamak için pompanın kendisini ve bazı malzemeleri satın almak gerekecektir.

Kaynakların yıldan yıla daha pahalı hale geldiği bir sır değil, bu nedenle birkaç yıl içinde kendini ödeyebilecek özerk bir ısıtma sistemi, sahibi için her zaman ekonomik olarak faydalı olacaktır.

Ancak, bu maliyetler sadece ilk faaliyet yıllarında karşılığını verir. Daha sonra toprağa serilmiş veya suya batırılmış bir toplayıcının kullanılması önemli maliyetlerden tasarruf sağlayabilir.

Ayrıca, kurulum sürecinin kendisi, dışarıdan uzmanları uygulamaya davet edecek kadar karmaşık değildir. Delmezseniz, diğer her şey bağımsız olarak yapılabilir.

Bazı zanaatkârların, tasarruf etme çabasıyla, jeotermal toplamayı öğrendiklerine dikkat edilmelidir. kendi ısı pompası.

Jeotermal ısıtma kaynakları hakkında

Jeotermal ısıtma için, aşağıdaki karasal termal enerji kaynaklarını kullanabilirsiniz:

• yüksek sıcaklık;
• düşük sıcaklık.

Yüksek sıcaklık kaynakları arasında örneğin termal kaynaklar bulunur. Bunları kullanabilirsiniz, ancak uygulamalarının kapsamı, bu tür kaynakların gerçek konumuyla sınırlıdır.

Bu tür enerji İzlanda'da aktif olarak kullanılıyorsa, Rusya'da termal sular yerleşim yerlerinden uzaktır. Mümkün olduğunca, yeraltı suyunun bir soğutucu olarak kullanıldığı ve sıcak su tedarik sistemlerine teslim edildiği Kamçatka'da yoğunlaşırlar.

Dünyanın termal enerjisinin verimli kullanımı için bir volkana ihtiyaç yoktur. Dünyanın yüzeyinden sadece 200 metre uzaklıkta olan kaynakları kullanmak yeterlidir.

Ancak düşük sıcaklık kaynaklarının kullanımı için gerekli tüm ön koşullara sahibiz. Bu amaçla, çevredeki hava kütleleri, toprak veya su uygundur.

Bir ısı pompası kullanarak gerekli enerjiyi çıkarmak. Yardımı ile ortam sıcaklığını sadece ısıtmanın değil, aynı zamanda özel bir ev sahipliğinin sıcak su tedarikinin termal enerjisine dönüştürme prosedürü gerçekleşir.

Bu tür ısıtmanın çalışma prensibi

Nasıl çalıştığını biliyorsanız klima veya buzdolabıdaha sonra bu süreçlerin jeotermal ısıtmanın çalışma prensibi ile benzerliği açıktır. Sistemin temeli, iki devrede bulunan harici ve dahili bir ısı pompasıdır.

Herhangi bir evde geleneksel bir ısıtma sistemi düzenlemek için, soğutucuyu taşımak için boruları monte etmek gerekir ve radyatörler, ısıtıldığında ısı tesislere girer. Bizim durumumuzda borular ve radyatörler de gereklidir. Sistemin iç devresini oluştururlar. Devreye eklenebilir sıcak zeminler.

Dış devre dahili olandan çok daha büyük görünür, ancak boyutları sadece planlama ve kurulum döneminde tahmin edilebilir. Operasyon sırasında, yeraltı veya su altında olduğu için görünmezdir. Sıradan su veya etilen glikol bazlı antifriz, bu devrenin içinde çok tercih edilir.

Jeotermal ısıtma sisteminin yapısı, iç ve dış, ayrıca ısıtma sisteminin kalbi olan iki devreyi içerir - soğutucuyu sıkıştıran, sıcaklığını artıran bir ısı pompası (+)

Böylece, tüm sistemi canlandıran anahtar unsur ısı pompasıdır. Evinizde sıradan bir çamaşır makinesi varsa, bilin: bu pompa yaklaşık olarak aynı alanı kaplayacaktır.

Çalışmak için elektriğe ihtiyacı var, ancak sadece 1 kW tüketerek 4-5 kW ısı üretiyor. Ve bu bir mucize değil, çünkü “ek” enerjinin kaynağı biliniyor - bu çevre.

İki tip ısı eşanjörü düzenlemesi

Ortamın düşük sıcaklıklı enerji öğelerini kullanarak özel bir evi ısıtmak için iki seçenek vardır. Her üç durumda da sistemin temeli jeotermal bir pompadır.

Dahili devre herhangi bir ısıtma yöntemi için değişmeden kalır ve ana fark harici devrenin konumudur.

Jeotermal ısıtma, bir ısı eşanjörü bulunan:

• dik - akiferi açığa çıkaran veya açmayan kuyularda bulunur;
• yatay - sistemlerin ısı eşanjörleri, bir tür bobin şeklinde bir çukur veya açık bir havuza yerleştirilir.

Burada verilen ısıtma tiplerinin her biri özellikleri, dezavantajları ve avantajları ile karakterizedir.

Kendi ellerinizle böyle bir ısıtma sistemi oluşturmak istiyorsanız, her tür hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyeceksiniz.

Seçenek # 1. Harici bir toplayıcının dikey yerleştirilmesi

Bu ısıtma türü ilginç bir doğal fenomene dayanır: yüzeyinden 50-100 m veya daha fazla derinlikte, dünya 10-12 ° C yıl boyunca aynı ve sabit sıcaklığa sahiptir.

Bu dünya enerjisini kullanabilmek için, dikey kuyu delme. Teknoloji neredeyse bir su kaynağı hazırlamakla aynı.

Manzaranın korunmasını en üst düzeye çıkarmak için, aynı başlangıç ​​noktasından ancak farklı açılardan birkaç boru delebilirsiniz.

Sistemin harici devresi doğrudan bu kuyucuklara monte edilecektir. Bu, ısısını dünyadan etkili bir şekilde uzaklaştıracaktır. Tabii ki, bu yöntem neredeyse basit ve düşük bütçeli olarak adlandırılamaz.

Dikey bir jeotermal ısıtma sistemi oluşturmak için, bir sondaj kulesi kullanmadan sondaj kuyuları için ekipman kullanmak, sistemi kurma problemlerini çözmek oldukça zahmetli olacaktır (+)

Evin bitişiğindeki bölgenin zaten donanımlı olduğu ve manzarasının ihlali uygun değilse geçerlidir. Kuyu delme derinliği 50 ila 200 metreye ulaşabilir.

Kuyudaki spesifik parametreler sahadaki jeolojik duruma ve gelecekteki yapının parametrelerine bağlıdır. Bu tasarımın hizmet ömrü yaklaşık 100 yıldır.

Yeraltı su enerjisini çeken bir ısı değiştiricili bir sistemin dikey bir versiyonunu kurmak için iki akifer delmek gerekecektir.

Borç denilen bunlardan biri, bir pompa yardımı ile, ısı transferi sonrası ikinci, nesli alan bir araya gelen su çekilir.

İki kuyulu jeotermal sistemin eksi bir kır evini ısıtmak için yetersizdir. Sirkülasyon pompası çok fazla enerji harcar. Ancak soğutucu temini için, sıcak zeminin konturu ısı enerjisi aldı

Seçenek # 2. Toprak toplayıcının yatay düzenlenmesi

Dış konturu yatay bir ısıtma türüyle döşemek için, zeminin bölgenizde ne kadar derin donacağını bilmeniz gerekir.

Borular, önceden hazırlanmış siperlerde donma seviyesinin altına serilirken, oldukça geniş bir alan yakalar: 200-250 metrekarelik bir alanı bir evi ısıtmak için. m, yaklaşık 600 metrekare kullanmanız gerekir. ısı değiştirici m. Bu altı yüz bölüm.

Bu tasarımın dezavantajı, kapladığı geniş alandır. Arsada çim ve çiçeklerle kaplı bir çime ihtiyacınız varsa, bu sizin seçeneğinizdir. Toplayıcı boruları meyve ağaçlarından uzak tutmak daha iyidir (+)

Bu koşullar altında hafriyat hacminin önemli olacağı açıktır.Buna ek olarak, ağaçların ve diğer bitki örtüsünün sitedeki yerleri açısından, onları dondurmamak için dikkate almanız gerekir. Örneğin, kolektör borularını ağaçlardan bir buçuk metreden daha yakın bir yere koymak imkansızdır.

Bu kurulum yöntemi, kural olarak, sitenin inşaat için henüz hakim olduğu durumlarda kullanılır. Yazlık inşaatı, ısınmasının organizasyonu ve arazinin planlanması için tüm hesaplamalar ve planlar en iyi şekilde eşzamanlı olarak yapılır.

Yatay ısı eşanjörünün bir havuzda daldırılması

Bu yöntem, ev sahipliği için özel bir düzenleme gerektirir - yeterli derinliğe sahip bir rezervuardan yaklaşık 100 m mesafede. Ayrıca, belirtilen rezervuar, sistemin harici devresinin yerleştirileceği tabana donmamalıdır. Ve bunun için, rezervuar alanı 200 metrekareden az olamaz. m.

Bir ısı eşanjörü yerleştirmek için bu seçenek en az maliyetli olarak kabul edilir, ancak benzer bir ev sahipliği düzenlemesi hala yaygın değildir. Ayrıca, rezervuar kamu tesislerine aitse zorluklar ortaya çıkabilir

Bu yöntemin bariz avantajı, zorunlu emek yoğun kazı eksikliğidir, ancak yine de toplayıcının sualtı yerini bulmanız gerekir. Ayrıca bu tür çalışmalar için özel bir izin gerekecektir.

Bununla birlikte, su enerjisi kullanan bir jeotermal tesis hala en ekonomik olanıdır.

Kendiniz yapın: ne ve nasıl

Kendi jeotermal ısıtmanızı zaten kurduysanız, harici devre hazır satın almak için hala daha iyidir. Tabii ki, sadece harici ısı eşanjörünün yatay düzenlenme yollarını düşünüyoruz: toprağın yüzeyinin altında veya su altında.

Ekipman ve delme becerileriniz yoksa, dikey bir kuyu toplayıcıyı kendiniz monte etmek çok daha zordur.

Isı pompası çok büyük bir ekipman değil. Evinizde fazla yer kaplamaz. Sonuçta, boyut olarak, örneğin geleneksel bir katı yakıt kazanı ile karşılaştırılabilir. Evinizin iç konturunu ona bağlamak basit bir iştir.

Aslında, her şey organize ederken ve ısıtma kabloları geleneksel ısı kaynakları kullanarak. Ana zorluk, dış devrenin düzenlenmesidir.

Evin göle göre bu düzenlemesi daha yaygındır. Ana şey, rezervuarın yazlıktan en fazla 100 metre uzakta olması gerektiğidir

En iyi seçenek 100 metreden fazla olmayan bir mesafede bir su kütlesi kullanmak olacaktır.Alanının 200 metrekareyi aşması gerekir. m ve derinlik - 3 m (ortalama donma parametresi). Bu rezervuar size ait değilse, kullanmak için izin almakla ilgili bir sorun olabilir.

Rezervuar, sahip olduğunuz bir göletse, konu basitleştirilmiştir. Havuzdaki su geçici olarak dışarı pompalanabilir. Daha sonra alt kısımdaki çalışma kolayca yapılabilir: boruları bir spiral içine koymak ve bu pozisyonda sabitlemek gerekir.

Toprak işleri sadece harici devreyi ısı pompasına bağlamak için gerekli olan bir hendek kazmak için gerekli olacaktır.

Tüm işler tamamlandıktan sonra havuz tekrar su ile doldurulabilir. Önümüzdeki birkaç yıl içinde, harici bir ısı eşanjörü düzgün çalışmalı ve sahibine sorun yaratmamalıdır.

Elinizde sadece konut inşa etmeniz ve bir bahçe yetiştirmeniz gereken bir arsa varsa, yatay toprak tipi bir ısı eşanjörü planlamak mantıklıdır.

Bunun için, yukarıda belirtilen parametrelere dayanarak gelecekteki toplayıcının alanının bir ön hesaplaması yapılmalıdır: 250-300 metrekare. 100 metrekare başına toplayıcı m. evin ısıtmalı alan m.

Korumak istediğiniz binalar ve bitki örtüsü olmayan bir siteniz varsa, dış yatay toprak konturunun inşası sırasında toprağı basitçe kaldırabilirsiniz: bu, siperleri kazmaktan daha kolaydır

Devrenin borularının döşeneceği hendekler, toprağın donma seviyesinin altına kazılmalıdır.

Ve daha da iyisi - toprağı donma derinliğine kadar çıkarın, boruları döşeyin ve toprağı yerine geri koyun. İş zaman alıcı, zordur, ancak büyük bir istek ve kararlılıkla onu tamamlayabilirsiniz.

Maliyetler ve geri ödeme olasılıkları

Jeotermal ısıtmanın inşası sırasında ekipmanın maliyeti ve kurulumu, ünitenin kapasitesine ve üreticiye bağlıdır.

Herkes, kendi düşünceleri ve belirli bir markanın itibarı ve güvenilirliği hakkında bilgi rehberliğinde bir üretici seçer. Ancak güç, odanın servis yapılacak alanına bağlıdır.

Bu rakam, bir jeotermal ısıtma sisteminin kullanımından elde edilen faydaların özünü kısaca yansıtmaktadır. Sistemin önce hızlı bir şekilde ödeme yapmasını ve ardından sahibinin parasını kurtarmasını sağlayan bu gelen ve giden enerji oranıdır (+)

Gücü tam olarak hesaba katarsak, ısı pompalarının maliyeti aşağıdaki aralıklarda değişir:

• 4-5 kW - 3000-7000 geleneksel birim;
• 5-10 kW - 4000-8000 konvansiyonel birimler;
• 10-15 kW - 5000-10000 konvansiyonel birimler.

Bu miktara kurulum işini tamamlamak için gereken maliyetleri (% 20-40) eklersek, çoğu için tamamen gerçekçi olmayan bir miktar elde edeceğiz.

Ancak tüm bu maliyetler oldukça makul koşullarda ödenecektir. Gelecekte, pompanın çalışması için gerekli olan elektrik için sadece önemsiz masraflar ödemek zorunda kalacaksınız. Ve hepsi bu!

Konut binalarını ısıtmak için jeotermal sistemlerin yetersiz etkinliği nedeniyle, ana ısıtma şebekelerine ek olarak kullanılırlar veya iki veya daha fazla ısı eşanjörü ile birlikte inşa edilirler

Pratikte görüldüğü gibi, jeotermal ısıtma, toplam 150 metrekarelik ısıtmalı alana sahip evler için özellikle yararlıdır. m. Beş ila sekiz yıl boyunca, bu evlerde ısıtma sistemleri düzenlemenin tüm maliyetleri tamamen ödenir.

Jeotermal ısıtma, özel ev sahipleri arasında özellikle talep edilmiyorsa, jel sistemlerinin verimliliği güney bölgelerinin sakinleri tarafından zaten takdir edilmiştir. teknoloji güneş ısıtma tesisleri yeterince basittir ve maliyet etkinliği ve pratikliği, Batı ülkeleri ve yurttaşlarımız tarafından kullanılan uzun yılların deneyimi ile doğrulanmaktadır.

Alternatif enerji kaynakları hakkında ek bilgiler bu makale.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Görsel bilgileri algılamanız daha kolaysa, bu video kendi gözlerinizle jeotermal sistemin nasıl çalıştığını görmenize ve bu tür ısıtmanın kim ve neden faydalı olduğu hakkında daha fazla bilgi edinmenize izin verecektir.

Sizi yatay bir toprak altı toplayıcının sahibinin operasyonu hakkındaki izlenimlerini anlatacağı kısa bir video izlemeye davet ediyoruz.Ayrıca, bu videoyu izleyerek, jeotermal ısıtma sisteminin çalıştırılmasıyla ilgili işletme maliyetleri hakkında bilgi edineceksiniz.

Özel bir evin her sahibi, kaynak tedarik eden kuruluşların hizmetlerini satın almayı veya sadece kendisine güvenmeyi seçer. Bunu yaparken, bir dikkat listesi listesi tarafından yönlendirilir.

Kendimiz için belirlediğimiz amaç sizi hazır bir sonuca ulaştırmak değil, karşılaştığınız problemi çözme seçenekleri hakkında bilgi paylaşmaktır.

Özel bir evin jeotermal ısınmasını destekleyecek bir şey veya sorularınız mı var? Yayına yorum bırakabilirsiniz. İletişim formu alt blokta bulunur.