Općepoznata je činjenica da grijanje privatne kuće koristi Toplinska pumpa- većina efikasan metod od svih trenutno postojećih. Tema je od interesa za mnoge vlasnike kuća zbog stalnog rasta cijena energije ili njihovog odsustva na određenom području. Pogledajmo pobliže što je geotermalno grijanje u privatnoj kući, kako funkcionira i što je potrebno za njegovu ugradnju.
Princip rada geotermalnih sistema
Ako nikada niste dotakli stražnju stranu svog kućnog frižidera gdje se nalazi rešetka izmjenjivača topline, pokušajte. Videćete da je rešetka vruća. Zagreva se jer prenosi toplotu napolje iz unutrašnjeg prostora u kome se čuva hrana. Kao rezultat, temperatura unutra se smanjuje, a vanjska toplina se raspršuje u kuhinjski prostor. To je, rashladna mašina prenosi toplotnu energiju sa jednog mesta na drugo.
Toplotna pumpa je ista kao rashladna mašina, samo što radi obrnuto. Ovo je princip rada geotermalnog grijanja, tako da se toplina dostupna izvan kuće prenosi unutra kako bi je zagrijala. Teoretski, svaka tvar ili tijelo čija je temperatura iznad apsolutne nule (minus 273 ºS) sadrži toplinu u obliku energije molekularnog kretanja. Šta reći o temperaturi tla ispod dubine smrzavanja, koja je uvijek konstantna i ostaje unutar plus 5-7 ºS.
Za referenciju. To možete provjeriti spuštanjem u duboki podrum. Temperatura vazduha je ista tokom cele godine. Zahvaljujući tome, tokom ljeta geotermalni sistemi grijanja mogu raditi u obrnutom smjeru, donoseći hladnoću u kuću umjesto topline.
Sama po sebi, temperatura od +7 ºS nije pogodna za grijanje zgrade, to je razumljivo. Problem koji geotermalni sistem grijanja rješava je upravo da uzme dio te topline, transformiše je i prenese u kuću. U tu svrhu u zemlju se ugrađuje krug za odvođenje topline iz mnogih cijevi položenih ispod dubine smrzavanja. Tečnost koja se ne smrzava neprestano se kreće duž kruga, pokretana cirkulacijskom pumpom.
Zagrijavši se do temperature zemlje, tečnost ulazi u izmjenjivač topline - isparivač. Tamo izmjenjuje toplinu s drugim krugom, gdje rashladno sredstvo (freon) cirkulira pod pritiskom koji stvara kompresor. Zbog toga rashladno sredstvo isparava na niskoj temperaturi, uklanjajući se veliki broj toplote iz primarnog kruga.
Zatim, prolazeći kroz ekspanzioni ventil, freon ulazi u drugi izmjenjivač topline - kondenzator. Istovremeno, njegov pritisak pada i rashladno sredstvo se kondenzuje, prenoseći toplotu u treći krug - naš sistem grejanja. Ovo je princip geotermalnog grijanja, gdje sistem prenosi energiju izvana u kuću uz minimalne troškove. Uostalom, ispostavilo se da je za njegov rad potrebna električna energija za rotiranje rotora kompresorskih motora i pumpi. Za grijanje privatne kuće površine 300 m2 u prosjeku će se potrošiti 3 kW/h električne energije. Princip rada je detaljnije opisan u videu:
Vrste geotermalnih sistema
Zapravo, sistemi se mogu razlikovati samo po strukturi eksternog kola, u suprotnom, oprema koja se koristi je ista. On ovog trenutka Postoje 3 vrste vanjskih kontura:
- položen vodoravno u zemlju;
- vertikalne geotermalne sonde;
- potopljen na dno najbliže vodene površine.
U prvom slučaju, mnoge cijevi se polažu duž dna vodoravne jame s izračunatom površinom. Nedostatak ove metode je što će instalacija geotermalnog grijanja zahtijevati puno prostora. zemljište i preporučuje se za upotrebu u fazi izgradnje kuće, kada možete iskopati jamu i zakopati cijevi direktno ispod buduće kuće.
Vertikalne sonde u obliku snopova cijevi s rashladnom tekućinom spuštaju se u duboke bunare. Ova metoda– najčešći jer je dostupan na male površine, već izgrađen od strane vlasnika. Uranjanje kruga na dno rezervoara koristi se kad god je to moguće, odnosno ako je takav rezervoar dostupan. Što se tiče efikasnosti sistema, ove 3 metode su praktično iste, razlika je samo u cijeni izgradnje.
Zaključak. Glavna prednost koju imaju geotermalne toplotne pumpe za grijanje je izuzetno visoka efikasnost. Ali ova prednost je nadoknađena nedostacima kao što su složenost i previše visoka cijena radovi i oprema. Osim toga, sistem ovisi o struji, tako da ćete morati potrošiti dodatni novac na dizel agregat kako biste izbjegli smrzavanje u slučaju nestanka struje.
Recimo odmah da je geotermalno grijanje uradi sam mit. Posao koji se odnosi na proračun dužine krugova i snage instalacije za izmjenu topline, te izradu projekta u cjelini, može obavljati samo stručnjak iz ove oblasti koji ima inženjersko obrazovanje i iskustvo. Što se tiče realizacije projekta, ne možete bez opreme za zemljane radove ili bušenje, nećete ručno kopati jamu. Isto se odnosi i na ugradnju cijevi, njihovo polaganje u kući i ugradnju opreme.
Jedina stvar koju možete učiniti vlastitim rukama je sastaviti sistem grijanja kuće. Mnogo informacija o ovoj temi možete dobiti u drugim člancima. Daćemo neke opšte preporuke:
- sa kompanijom izvođačem treba zaključiti formalni ugovor i u njemu navesti sve tačke;
- Zbog prirode rada solarnih sistema, niskotemperaturna shema grijanja najprikladnija je za grijanje privatne kuće. To uključuje grijane podove i vodene konvektore na postolju. Mogu se ugraditi i tradicionalni radijatori, ali ova namjera se mora unaprijed saopštiti stručnjacima uključenim u proračun toplotne pumpe;
- Da budemo sigurni, ne bi škodilo da u kući imate rezervni bojler, po mogućnosti neisparljiv koji radi na drva ili dizel gorivo. Tako ćete izbjeći situacije u kojima ćete možda ostati bez grijanja usred zime kao rezultat nekog kvara ili nezgode u sistemu;
- Za istu svrhu morate kupiti dizel ili benzinski generator. Obični izvori neprekidnog napajanja neće raditi, neće imati dovoljno snage ili punjenja;
Najbolje je kada se izmjenjivač topline geotermalnog grijanja nalazi u podrumu odn prizemlje kod kuće, zajedno sa ostalom opremom za grijanje. To čini prikladnijim i jeftinijim uspostavljanje komunikacija.
Zaključak
Toplotna pumpa, kao zamisao najnaprednijih tehnologija, prilično je uobičajena u zapadnoj Evropi. Kod nas se smatra nepristupačnim luksuzom zbog velike cijene. Čak ni bogati građani ne žure da ulažu u takvo grijanje, jer posjeduju velike vikendice u kojima će se geotermalno grijanje predugo isplatiti. Sa ove tačke gledišta najbolja opcija Razmatra se kuća površine 150 m2.
Geotermalno grijanje baziran na zagrevanju objekata podzemnom toplotom iz zemljine magme. Gornji gusti slojevi tla zadržavaju podzemnu toplinu do koje se može doći s površine pomoću uređaja.
Glavna jedinica geotermalnog sistema grijanja je toplotna pumpa koja radi u dva kruga. Unutrašnji krug je sistem grijanja kuće, uključujući radijatore i cijevi, vanjski krug je izmjenjivač topline smješten u podzemnom ili podvodnom oknu. Rashladno sredstvo (antifriz) cirkuliše u vanjskom krugu izmjenjivača topline, preuzimajući temperaturu okoline u kojoj se izmjenjivač topline nalazi. Toplotna pumpa prenosi zagrijano rashladno sredstvo na freon toplotne pumpe. Kada se freon komprimira u kompresoru, njegova temperatura raste do 100 stepeni i dio njegove topline se prenosi interni sistem grijanje kuće.
Dakle, geotermalna toplotna pumpa igra ulogu ključnog elementa sistema. Pogrešno je mišljenje da se geotermalno grijanje temelji na korištenju topline iz podzemnih toplih izvora. Tlo ispod dubine smrzavanja sa temperaturom od 5-7 stepeni je izvor toplote za ovu vrstu grijanja.
Prednosti i mane geotermalnog grijanja
- Efikasnost ove metode je 300 - 500%;
- dostupnost i neograničen volumen ove vrste energije;
- ekološka sigurnost;
- nema opasnosti od požara;
- autonomni način rada;
- niske operativne troškove.
Među nedostacima ističemo visoku cijenu (samo toplotna pumpa košta 3 - 10 hiljada eura).
Geotermalno grijanje je vrlo ekonomično: za 1 kW potrošene električne energije dobije se 4-6 kW toplinske energije iz podzemlja, pa se, uprkos znatnim troškovima, uređaj za geotermalno grijanje isplati za 5 - 8 godina.
Kako sami napraviti geotermalno grijanje
Poteškoće s instaliranjem geotermalnog grijanja vlastitim rukama počinju s oknom, čija veličina i dubina ovise o mnogim faktorima: geografiji regije, karakteristikama tla, klimi, području grijanja itd. Dubina rudnika može biti od nekoliko desetina do stotina metara.
Postoje tri vrste izmjenjivača topline za uređaje za geotermalno grijanje:
- Vertical with bušotina pumpa. Njegova dubina može doseći 200 m, cijena je visoka, ali vijek trajanja do 100 godina opravdava troškove.
- Horizontalno, nalazi se pod zemljom ispod oznake smrzavanja tla. Nedostatak ovog dizajna je veliki trg: za kuću od 200 m2 trebat će vam 500 m2 izmjenjivača topline.
- Pod vodom, zimi se nalazi ispod dubine smrzavanja vode. Za privatnu kuću, često najviše odgovarajuća opcija, što vam omogućava da bez velikih i skupih zemljanih radova. Jedini uvjet je postojanje rezervoara na udaljenosti ne većoj od 100 m od kuće.
Na slici je prikazan horizontalni izmjenjivač topline za geotermalno grijanje
Vanjska kontura je izrađena od polietilenske cijevi na bazi 40-50 W toplote po 1 m dužine kolektora. Ako je kapacitet pumpe 10 kW, tada bi dubina bunara trebala biti 160-200 m. Ponekad se umjesto jednog bunara napravi nekoliko bunara potrebne ukupne dužine. Takođe se koristi klaster tehnologija bušenja iz jedne tačke u različitim pravcima - to omogućava očuvanje lokalnog područja.
Pročitajte više o tome kako napraviti geotermalno grijanje seoska kuća, pogledajte video ispod.
Kakve su recenzije o geotermalnom grijanju?
Na internetu postoji mnogo recenzija o radu geotermalnih sistema grijanja. Uz uspješan rad, vlasnici kuća primjećuju:
- temperatura rashladnog sredstva u sistemu je često niža od projektne temperature i potrebno je zagrijati vodu dodatnim izvorom topline (na primjer,);
- visoka cijena toplinske pumpe omogućit će da se otplati tek nakon 15-20 godina (struja i operativni troškovi nisu uzeti u obzir);
- jeftinija za izgradnju zajednički sistem grijanje za nekoliko kuća.
zaključci
- Geotermalno grijanje ostaje skupo za ruske potrošače i široko se koristi samo u razvijenim zemljama. Istovremeno, tehnologija koja je u osnovi takvog grijanja je vrlo obećavajuća.
- Unapređenje i smanjenje troškova tehnologije proizvodnje toplotne energije trebalo bi da postane glavni faktor u širenju ovog načina grejanja u našoj zemlji.
Geotermalna toplotna pumpa je najekonomičniji sistem grijanja i hlađenja za seoski dom. Pumpa koristi besplatne obnovljive izvore energije solarna energija akumuliranih u utrobi Zemlje. Uz utrošak od 1 kW energije proizvodi do 5 kW.
Unesite svoj broj telefona kako bismo vas mogli kontaktirati i razgovarati o detaljima
Šta je geotermalna energija?
Geotermalna energija je rezultat sunčevog zračenja. Akumulira se u zemlji. Ova niskokvalitetna toplota može se koristiti za grijanje stambenih zgrada. Kao izvor takve energije može se koristiti sljedeće:
- prirodni i tehnički rezervoari;
- otpadna toplota;
- geotermalne sonde.
Kao što vidite, geotermalno grijanje kuće koristi prirodnu toplinu planete.
Prvi sistemi ovog tipa počeli su da se koriste 70-ih godina prošlog veka. Sada su uobičajeni u zapadna evropa, SAD, Kanada. Na primjer, u Švedskoj je toplo balticko more koristi se za grijanje stambene zgrade. Geotermalna energija kod nas se smatraju netradicionalnim. Toplina globusa se smatra alternativnim izvorom.
Sastav sistema
Geotermalni sistem grijanja kuće sastoji se od toplotne pumpe i izmjenjivača topline. Osim njih, ovo uključuje i bezopasnu tekućinu koja se ne smrzava (antifriz). On cirkulira kroz cjevovod kruga i prikuplja toplinsku energiju akumuliranu u zemlji. U isparivačima toplotne pumpe energija antifriza se prenosi na rashladno sredstvo. Kao rezultat, hladi se za otprilike 3 stepena.
Zatim se temperatura rashladnog sredstva povećava pomoću kompresora. Toplotna energija iz ove supstance se preko kondenzatora prenosi u vodu koja cirkuliše u sistemu grejanja kuće. Može se koristiti i za zagrijavanje vode za domaćinstvo u spremnicima za grijanje topline.
Efikasnost ovakvog sistema u velikoj meri zavisi od klime područja. Tačnije, zavisi od stepena zagrevanja zemlje. Ako je sadržaj topline u njemu nizak, zgrada se neće moći grijati. Temperatura tla ne smije biti niža od +5-+7 stepeni. Najefikasniji način je povezivanje na sistem „Topli pod”.
Princip rada
Princip rada geotermalnog grijanja je prikupljanje topline iz vode ili tla i prijenos toplote u sistem grijanja zgrade. Zbog rasta tarifa na tradicionalne izvore energije, ova vrsta proizvodnje energije postaje popularna u moskovskoj regiji. Površina zemlje tokom svog uređenja vrši se u ljetno vrijeme funkcije klima uređaja, zimi - izvora grijanja.
Toplinska energija zemlje prikuplja se pomoću posebnog kruga ili izmjenjivača topline za prikupljanje topline. Stvara se iz cjevovoda i postavlja pod zemljom, u rezervoare ili stijene. Metode instalacije mogu se razlikovati. Najčešće rješenje su vertikalno izbušene bušotine. Nazivaju se geotermalnim. Ova opcija je moguća čak i za male parcele. Smatra se energetski efikasnijim u odnosu na horizontalni krug.
Koristi se u kućama sa velikom parcelom. Za ugradnju kolektora, bager kopa nekoliko rovova dubine 2-2,5 metara. HDPE cijevi se postavljaju u rov. Područje takvog kolektora ne bi trebalo biti manje površine Kuće.
od 550.000 rub.
Koristi se na malim površinama. U blizini kuće se buše dvije bušotine, svaka dubine 90 metara. Geotermalne sonde se spuštaju u bunar. Ima visoku izdržljivost i veću efikasnost.
od 650.000 rub.
Dno rezervoara
Ako u blizini vaše lokacije postoji rezervoar dovoljne dubine i veličine, možete spustiti horizontalni kolektor na njegovo dno. Ovo je energetski najefikasniji način geotermalnog grijanja.
od 650.000 rub.
Prednosti geotermalnog grijanja
Ovaj tip sistema je odličan način za snabdevanje toplotom zgrada. Ovo je prilika da uštedite novac gotovina i energiju. Glavne prednosti geotermalnog grijanja uključuju:
Energetske efikasnosti
Geotermalni sistem grijanja proizvodi 5 jedinica energije iz 1 jedinice. Efikasnost takvog sistema je 530%. Pokazatelj efikasnosti modernog plinski kotao - 98%.
Ekonomska efikasnost
Zbog velike razlike u energetskoj efikasnosti ovakvog sistema, ulaganja u njega se u prosjeku isplate za nekoliko godina.
Zaštita životne sredine
Geotermalni izvori energije prepoznati su kao ekološki najprihvatljiviji. Minimiziraju opasnost od zagađenja zraka. Instalacija jedne geotermalne pumpe ekološki je ekvivalent sadnji 750 stabala.
Sigurnost od požara
Pošto se toplotna pumpa ne koristi za rad prirodni gas, nema izvora plamena i ugljičnog monoksida.
Dostupnost svuda
Oprema se može instalirati bilo gdje. Glavni uvjet je dostupnost struje u kući.
Visoka pouzdanost
Geotermalni krug se nalazi pod zemljom na konstantna temperatura. Nije izložen toplotnom opterećenju tokom sagorevanja goriva. Deklarisani vijek trajanja toplotnih pumpi je 25-30 godina.
Karakteristike i postupak instalacije
Instalaciju geotermalnog grijanja u privatnoj kući treba povjeriti stručnjacima. Glavne poteškoće nastaju prilikom ugradnje kruga izmjenjivača topline u zemlju. Glavne faze su sljedeće:
Odlazak inženjera na gradilište. Istovremeno, oni saznaju karakteristike područja i biraju najefikasniji način instalacije.
Zaključivanje ugovora i nabavka opreme.
Instalacijski radovi. Izmjenjivači topline se ugrađuju u zemlju. Zatim se geotermalna instalacija spaja na krug grijanja zgrade.
Puštanje u rad. Nakon njihovog završetka potpisuje se potvrda o isporuci.
Na efikasnost instalacije utiče vrsta izvora toplote. Najefikasnija opcija je ugradnja kruga izmjenjivača topline u blizini izvora topline ili na dnu rezervoara. Kompanija koja instalira opremu može kupcu dati dodatne garancije. U skladu sa važećim zakonodavstvom, ovo je dozvoljeno uz plaćanje za takve usluge. Ovo će koštati kupca dodatnu naknadu.
Implementacija sistema ovog tipa moguća je samo sa posebnom opremom. Akumulira toplinu iz tla ili vode i prenosi je na rashladno sredstvo u sistemu grijanja zgrade. To uključuje:
- Toplinska pumpa;
- kompresor;
- tampon rezervoar;
- izmjenjivač topline
Kompresor pomaže da se antifriz dovede do potrebne temperature. Pufer rezervoar ga akumulira nakon zagrijavanja i prenosi svoju toplinu na rashladno sredstvo. Sastav uključuje unutrašnji rezervoar, rashladnu vodu i zavojnicu kroz koju cirkuliše antifriz. Ovaj element je takođe neophodan iz razloga što temperatura antifriza može varirati od -5 do +20 stepeni. Istovremeno se širi i potreban je kontejner za smještaj povećanog volumena.
Toplotne pumpe
Glavna oprema geotermalnog grijanja je toplotna pumpa. Cirkuliše antifriz u geotermalnom sistemu. Toplotna pumpa kontrolira rad cijele instalacije.
Trošeći 1 kW električne energije, proizvodi od 2,5 do 5 kW toplotne energije.
Za grijanje stambenih zgrada, vikendica, gradskih kupatila i industrijskih objekata koriste se pumpe različitih kapaciteta.
U slučaju korištenja takvih sustava za vikendice, takav uređaj u potpunosti rješava probleme opskrbe toplom vodom i grijanja. U industrijskim objektima koriste se modularne izvedbe toplotnih pumpi. U ovom slučaju standardni moduli sa kapacitetom grijanja od 100 kW, međusobno se kombinira do 25 jedinica.
Poređenje troškova geotermalnog i plinskog grijanja
Prilikom analize isplativosti prelaska sa plinskog na geotermalno grijanje, upoređujemo već utvrđene troškove plina bez kapitalnih ulaganja sa troškom potpunog grijanja. novi sistem. Visoki troškovi za ugradnju toplinske pumpe povezani su s potrebom postavljanja horizontalnog kolektora tla ili bušenja vertikalnog bunara.
Ugradnja geotermalnih sistema grijanja u privatnim i seoske kuće je skupo zadovoljstvo. Odlikuju ih početno visoka kapitalna ulaganja u odnosu na tradicionalne gasni sistemi. Ali njihov period otplate je relativno kratak. Javlja se do 18-20 godina rada.
Ako uporedimo troškove plinskog i geotermalnog grijanja, rad potonjeg je jeftiniji. Takvi sistemi troše 3-5 puta manje električne energije. Automatizacija toplotnih pumpi omogućava da se maksimalno iskoristi povlašćena noćna tarifa za električnu energiju. Oprema omogućava grijanje objekata do ugodna temperatura na 22-24 stepena.
Stoga ugradnja sistema toplotne pumpe predstavlja ulaganje u sopstveni komfor, sigurnost, nezavisnost i prestiž.
Razvoj svake civilizacije povezan je sa ispunjavanjem zahtjeva za vlastiti dom. Gdje god je čovjek živio u pećini ili modernom neboderu, briga o toplini i udobnosti bila je jednako važna kao i nabavka hrane. Zagrijavanje uz malu vatru, šporet ili savremeni sistem Za grijanje je bio prisiljen koristiti drva za ogrjev, ugalj, treset, dizel gorivo, sagorevajući neprocjenjive darove prirode.
Tehnički razvoj omogućio je izgradnju moćnih hidroelektrana, učenje korištenja energije vjetra i, shvativši tajne unutrašnjih slojeva zemlje, razmišljati o stvaranju alternativna metoda koristeći uskladištenu toplotu u obliku geotermalnih energetskih sistema.
Fundamentalni rad geotermalnog sistema grijanja zasniva se na zakonima fizike koje su otkrili naučnici. Potraga za materijalima koji mogu promijeniti svoja svojstva uz oslobađanje određene količine topline omogućila je stvaranje ne samo običnih rashladne jedinice, klima uredjaji, ali i moćni
Uz njihovu pomoć možemo prenijeti toplinu koja uvijek postoji u utrobi zemlje u naš dom, vršeći koordiniranu kontrolu tri posebna kruga koji čine sistem grijanja. Svrha vanjskog kola je prikupljanje toplinske energije iz zemlje ili vode. Rashladno sredstvo u njemu je tečnost koja se ne smrzava.
Ova toplota se prenosi kroz izmjenjivač topline na freon, koji ispunjava drugi krug sistema. Njegovo fizička svojstva, koji se sastoje od niske tačke ključanja, omogućavaju dobijanje energije tokom prelaska u gasovito stanje. Štoviše, temperatura koja dolazi iz vanjskog kruga je sasvim dovoljna za to. Treći unutrašnji krug sistema grijanja je potreban iznos radijatori, cijevi koje se koriste u kući. Može biti odvojen ili zajednički s krugom za opskrbu toplom vodom koji je uključen u projekt.
Funkcionalne karakteristike sistema
Princip rada i funkcionalne karakteristike Geotermalni sistemi grijanja za kuću sastoje se od sljedećih koraka:
- Rješenje koje se nalazi u vanjskoj petlji dobiva dodatno zagrijavanje u tlu za oko 5 stupnjeva. Njegova konačna temperatura može biti oko 3.
- Ulaskom u izmjenjivač topline pumpe, otopina čak i svoju malu energiju prenosi na freon, za što je sasvim dovoljna za isparavanje. Nakon što je prešao u plinovito stanje, freon ulazi u kompresor, gdje se komprimira. Termodinamički procesi koji se dešavaju u ovom slučaju dovode do porasta temperature na 100°C. A vrući plin se dovodi u izmjenjivač topline, gdje prenosi energiju na rashladno sredstvo. unutrašnja kontura, najčešće vode. Hvala za naučni rad fizičari i inženjeri, ovaj proces je detaljno proučavan i ugrađen je u osnovne principe rada razne vrste savremena oprema.
- Rashladna tekućina unutarnjeg kruga dostiže temperaturu od 50-70 i ulazi u radijatore i cijevi. Ohlađeni freon ulazi u ekspanzioni ekran, njegova temperatura i pritisak padaju na početne vrijednosti i cijeli ciklus se može ponoviti. Rješenje vanjske konture kreće se na isti način u dubine zemlje za novu porciju energije.
Projekti i tipovi geotermalnih sistema grijanja
Prvo pitanje koje se mora riješiti u procesu stvaranja visoko ekonomičnog geotermalnog sustava grijanja je izbor vrste vanjskog kruga, a to je izmjenjivač topline smješten podzemno ili u vodi. U ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir ne samo vaše želje za arhitektonskim fantazijama nove kuće, već i detaljne geodetske studije područja na kojem će se ova kuća nalaziti ili je već izgrađena.
Ne postoje svuda topli izvori, gejziri, vulkani, ali nam se pruža mogućnost da koristimo toplinu Majke Zemlje gotovo bilo gdje na planeti. Glavna stvar je imati jasno razumijevanje tehničke strane stvari i veličine potrebnog finansijske investicije u bilo kojem projektu za stvaranje geotermalnog sistema grijanja.
Najčešći tipovi izmjenjivača topline su:
- Horizontalni izmjenjivač topline. Ova opcija se može smatrati efektivnim prijedlogom samo ako postoji velika slobodna površina pored kuće. Može se koristiti samo kao jednostavan zeleni travnjak. Štoviše, s površinom kuće od, na primjer, 220 kvadratnih metara. m. izmjenjivač topline će se nalaziti na površini od 600 m2. Cevi se polažu u posebne rovove, čija dubina treba da bude ispod nivoa smrzavanja tla na ovom području.
- Vertikalni izmjenjivač topline. Sa stanovišta uštede prostora, ova opcija, naravno, ima određene prednosti. Problem može predstavljati stvaranje posebnih bunara čija dubina dostiže 200 m, prečnika oko 150 mm. Iskopavanje sa bušaćim uređajima nisu jeftini ni u jednom regionu. Ali tlo na takvoj dubini uvijek ima temperaturu od oko 15, što osigurava pouzdan rad sistemi sa vertikalnim izmenjivačem toplote.
- Izmjenjivač topline na dnu rezervoara. Najekonomičnija i najjednostavnija metoda za stvaranje vanjske petlje geotermalnog sustava grijanja. Pogotovo ako imate vlastiti pouzdani ribnjak ili dozvolu za korištenje javnog rezervoara. Udaljenost do rezervoara od kuće ne bi trebala biti veća od 100 m, a dubina bi trebala biti 3 m.
- Postoji opcija otvoreni sistem grijanje bazirano na korištenju vode koja dolazi iz arteškog bunara. Propušta se kroz toplotnu pumpu kao rashladno sredstvo. Da bi se preokrenuo ispuštanje vode, potrebno je izgraditi drugi arteški bunar. Ali takav sistem nije moguć na svakom mjestu. U ovom slučaju, vrlo važan faktor je vraćanje vode u istoj količini u duboke slojeve tla kako bi se održao pritisak u slojevima.
Zanimljivo je da su prvi pokušaji bušenja bunara za iskorištavanje topline napravljeni sredinom 18. stoljeća, ali je tek 1907. jedan islandski farmer uspio usmjeriti vruću paru iz obližnjeg izvora kroz cementnu cijev u svoj dom.
Sljedeći korak također je napravljen na Islandu i tek 1903. godine prvi naftovod, dugačak 3 km, pojavio se u Reykjaviku. Trenutno su sistemi geotermalnog grijanja veoma popularni u mnogim evropskim zemljama, SAD-u, Meksiku, Japanu i Novom Zelandu.
Prednosti i nedostaci
Geotermalna energija, čije su rezerve toliko velike da samo 1% skriven u zemljinoj kori sa ukupnom dubinom od 10 km može da obezbedi zapreminu 500 puta veću od svih svetskih rezervi nafte i gasa.
Postoje četiri glavne vrste geotermalne energije:
- To je toplina zemlje iz malih dubina koju koriste toplotne pumpe.
- Energija tople pare, vode u zemljinoj kori, trenutno se koristi za proizvodnju električne energije.
- Toplota koja dolazi iz dubokih slojeva bez prisustva vode i energije magme akumulirane u vulkanskim zonama.
- Upotreba ovog zadivljujućeg dara prirode određena je samo postojećim nivoom tehnologije, tehnološkim mogućnostima i ekonomskim proračunima.
Moderni geotermalni dizajni sistemi grijanja imaju i pozitivne i negativne aspekte.
Glavna negativna točka je trošak. Ali to se čini samo u početnom trenutku. Svi troškovi se nadoknađuju, prema različitim podacima, za 4, 5 godina. To je zbog činjenice da moderni modeli toplotnih pumpi troše mnogo manje energije za rad nego bilo koji drugi sistem grijanja. Kada potroše 1 kW električne energije, njihova snaga je 5 kW.
Pozitivne tačke:
- Ne sagorevaju gorivo i ne proizvode štetne emisije razne veze u okolinu.
- Minimalni troškovi održavanja uz visoku efikasnost.
- Zaštita životne sredine.
- Pouzdana svojstva Sigurnost od požara sistemima.
Efikasnost i isplativost
Geotermalna energija se ne može nazvati besplatnim darom prirode. Stvaranje sistema grijanja na temelju toga može koštati više od milijun rubalja, isključujući troškove toplinske pumpe. Sve ovisi o potrebnim količinama grijanja, njegovim funkcionalna namjena i tip. Obično ekonomska svrsishodnost geotermalni sistemi grijanja izračunavaju se upoređivanjem troškova njegovog održavanja.
Trošak bilo koje vrste energije nije konstantan i nikada se neće smanjiti. U tom smislu, njihova alternativna zamjena korištenjem topline unutarnjih slojeva je, naravno, ekonomski isplativa i svrsishodna, budući da toplinske pumpe ne troše puno energije, a za izvlačenje i obradu termalnih rezervi nema potrebe za skupom izgradnjom. fabrike i elektrane.
Štaviše, svaka generacija naučnika pronalazi nova rješenja za stvaranje opreme i tehnologija u ovom pravcu. Osim toga, ispravnije je procijeniti troškove sistema grijanja jednako za sve vrste goriva od nule bez korištenja postojećih centralizovani sistemi snabdevanje, na primer, gasom. I tada će povrat sistema za 5 godina postati prava vrijednost.
Upotreba geotermalnih sistema grijanja podsjeća na pitanje zašto se danas ne voziti automobilom Zaporožec. Naravno, možete, posebno van puta i u šumu u branje gljiva. Ali želite brže i udobnije. Tako je i u ovom slučaju. Sama pomisao da vlastiti sistem grijanja ne remeti okoliš i ne ometa živote čak i najmanjih i najnepoznatijih stvorenja u prirodi, potvrdit će ispravnost odabira geotermalnog sistema.
Instalacija i instalacija
Instalacija sličan sistem Bolje je izvršiti grijanje ne samostalno, već uključivanjem stručnjaka barem za pojedinačne vrste raditi sa samopouzdanjem.
Glavne faze su sljedeće:
- Proračun unutrašnjeg kruga sistema grijanja. To uključuje detaljno ukupnu dužinu cjevovoda, broj radijatora, stvaranje grijanih podova, korištenje topline za proizvodnju vruća voda u kući.
- Proračun dubine polaganja cijevi vanjskog kruga za odabrani tip izmjenjivača topline. Potrebno je uzeti u obzir geodetske podatke područja.
- Bušenje potrebne osovine i postavljanje cijevi. Ako u isto vrijeme nema centraliziranog vodosnabdijevanja, najlakši način je riješiti pitanje stvaranja drugih bunara. Tehnologija njihovog stvaranja je drugačija i zahtijeva posebna znanja.
- Odabir i ugradnja željenog modela toplinske pumpe.
- Ugradnja automatskih uređaja, praćenje rada cijelog sistema i regulacija mikroklime u bilo kojem dijelu prostorije.
Pregled pumpi: proizvođači i modeli
Efikasno funkcionisanje čitavog sistema je određeno pravi izbor Toplinska pumpa. Na osnovu svojih principa rada, pumpe spadaju u modernu, ekološki prihvatljivu vrstu opreme. Tokom njihovog rada nema oslobađanja štetne materije u okolinu.
Dijele se na:
- kompresija;
- apsorpcijske toplinske pumpe;
Prvi se napajaju električnom energijom, a drugi mogu koristiti energiju drugih vrsta goriva.
Trenutno na tržištu postoji prilično veliki broj kompanija za ovu vrstu opreme. Ovo vam omogućava da kupite toplotnu pumpu za bilo koju snagu kroz kombinaciju različitih modela, što je pogodno za kreiranje geotermalnih sistema grijanja u industrijskom obimu.
Klasična opcija je upotreba toplotnih pumpi kompanije Waterkotte iz Njemačke. Ovo je oprema sa konstantnom vrednošću efikasnosti do 500%, nezavisno od vanjski faktori. Počevši sa proizvodnjom toplotnih pumpi od 1970. godine, kompanija stalno ažurira veliki asortiman moderni modeli bez gubitka visokog kvaliteta.
Nova nagrađivana serija EcoTouch pumpi potvrđuje ovu činjenicu. Uključuje modele poput DC 5027 sa izlaznom snagom od 6 do 26 kW i praktičnim intuitivnim kontrolama na dodir. Najbolje moderne pumpe uključuju model Nibe F1245 (Švedska), Korsa, Rusija. Tabela prikazuje procijenjene troškove pojedinih modela pumpi.
Trošak toplotne pumpe
| Ime | Snaga grijanja, maksimalna vrijednost, kW | Grijana površina, m2 | Cijena, rublje |
| EcoTouch Ai 1 Geo | od 7.8 do 13.8 | 200-400 | 538 800 – 590 700 |
| EcoTouch DS 5027 AI | od 5.9 do 7.3 | 100-200 | 337 800 – 379 000 |
| F1126 | od 5.56 | 100-200 | od 240.000 |
| F1145 PC | 3,85 | do 100 | 316 300 – 397 200 |
| HOTJET H-16w | od 5.53 | 200-400 | 291 560 |
Pregled cijena za geotermalno grijanje doma
Potpuni proračun stvaranja geotermalnog sistema grijanja može se izvršiti samo prema specifičnoj primjeni, uzimajući u obzir sve zahtjeve. Ispravna stvar je odabrati najbližu kompaniju koja radi u ovom smjeru i razraditi sve detalje pod vodstvom stručnjaka. Primjer je cijena niza usluga Ruska kompanija"Geotherm-Comfort".
Cijena ugradnje geotermalnog grijanja:
| Grijana površina kuće (m2) | Snaga toplotne pumpe (kW) | Cijena toplotne pumpe (RUB) | Zbroj svih troškova za ugradnju uzemljenja, uključujući bušenje bunara i povezivanje pumpe (rub.) | Ukupno: |
| 90-110 | 10,5 | 250 000 | 324 000 | 574 000 |
| 140-150 | 14 | 260 000 | 427 000 | 687 000 |
| 170-190 | 17,5 | 280 000 | 476 000 | 756 000 |
| 200-230 | 21 | 315 000 | 529 000 | 844 000 |
| 330-370 | 35 | 470 000 | 850 000 | 1 320 000 |
Perspektive razvoja
Moderne tehnologije u industriji, koje se koriste za stvaranje nove opreme, omogućavaju gotovo svakom vlasniku da iskoristi toplinu dubokih slojeva zemlje vlastiti dom. Važnost mogućnosti smanjenja troškova energije za održavanje doma će se vremenom samo povećavati. Stoga se proces razvoja i implementacije geotermalnih sistema grijanja ne može ni zaustaviti skupi projekti. Jer, na kraju krajeva, ovo je nesumnjivi dobitak, ali i briga za ekološko naslijeđe narednih generacija naše planete.