Kako bi se privatnoj kući osigurala toplina, tradicionalno se koriste jedinice koje rade na električnu energiju, kruta, plinska ili tekuća goriva. Posljednjih desetljeća solarni kolektori i toplina unutrašnjosti Zemlje koriste se kao alternativni izvor toplinske energije. Zagrijavanje doma toplinom zemlje naziva se geotermalno grijanje doma.
Geotermalno grijanje kuće koristeći energiju zemlje
Zagrijavanje iz zemlje sve je veće potražnje, jer se troškovi konvencionalnih izvora energije stalno povećavaju, dok se rezerve fosilnih goriva smanjuju. Ulaganje novca u zemljano grijanje ladanjske vikendice prilično je isplativo, uzimajući u obzir ekonomske izglede i značajne uštede na autonomnoj opskrbi toplinom tijekom sezone grijanja.
Metode dobivanja prirodne toplinske energije
Dizalice topline s tla se razlikuju po načinu na koji izdvajaju toplinu:
- Instalacije koje koriste toplinu duboke podzemne vode, vruće gejzire itd.
- Sustavi koji uključuju spremnik za smrzavanje ugrađen u zemlju na dubini od 75 metara. Zagrijavanje iz utrobe zemlje osigurava se prirodnim zagrijavanjem spremnika s antifrizom; Kao rezultat, rashladno sredstvo prolazeći kroz izmjenjivač topline odaje primljenu toplinu i vraća se u spremnik.
- Geotermalni krug položen je uz dno rezervoara, koji je prirodni akumulator topline. U tom slučaju morate uzeti u obzir da se spremnik zimi može potpuno smrznuti.
Vrste dizalica topline sa zemaljskim izvorom
Za grijanje kuće energijom zemlje potrebna je velika instalacija sustava, ali to je ekološki prihvatljiv način za dobivanje gotovo besplatne toplinske energije. Za grijanje kuće trebat će vam mala količina električne energije potrebne za funkcioniranje sustava.
Procijenjeni troškovi i povrat sustava
Odabirom toplinskog grijanja, čiji je princip već poznat, vlasnici bi trebali biti svjesni da će biti potrebna određena ulaganja. Marka opreme odabire se prema zahtjevima korisnika, cijena jedinica ovisi o mnogim čimbenicima, na primjer, snazi.
Uređaji za 4-5 kW procjenjuju se na 3000-7000 USD, za 5-10 kW koštaju 4000-8000 USD, za 10-15 kW to je već 5000-10000 USD. Plus 40-50% iznosa bit će troškovi instalacijskih radova i pokretanja sustava. Rezultat je vrlo impresivan iznos troškova. No, svi će se oni otplatiti za otprilike 3-5 godina, a tada ostaju samo računi za struju koje će trošiti dizalica topline.
Principi rada geotermalnog grijanja
Zagrijavanje iz energije zemlje uspješno se koristi u različitim klimatskim zonama: sustavi su sposobni raditi i u južnim i u sjevernim regijama.
Tijekom svog rada geotermalna instalacija koristi takva fizička svojstva nekih tekućina kao sposobnost isparavanja, što dovodi do hlađenja površine. Upravo je taj fenomen u osnovi rada rashladne opreme.
Načelo rada geotermalnog grijanja je obrnuti postupak hlađenja. Tako rade klima uređaji, sposobni ne samo hladiti, već i zagrijavati zrak u sobi.
Kako radi dizalica topline
Međutim, klima uređaji imaju ograničenu funkcionalnost - ne mogu funkcionirati na temperaturama nižim od -5 ° C. A geotermalni sustav može osigurati grijanje kuće bez obzira na temperaturu zraka na površini.To je zbog činjenice da se u okolišu iz kojeg uzima toplinsku energiju prirodno održavaju stabilni temperaturni uvjeti.
Izlaz
Korištenje dizalica topline omogućuje vam da se svake godine riješite skupljih tradicionalnih goriva, iako će početni troškovi biti prilično visoki. Instalacija geotermalnog grijanja može se provesti neovisno, samo kada se postavljaju cijevi u rudarsko okno, poželjno je ugasiti pomoćnika.
Otplata projekta ovisi o izolaciji kućišta, kao i načinu grijanja - radijatoru ili toplim podovima. Video u članku pružit će priliku pronaći dodatne informacije o gornjoj temi.
Je li vam se svidio članak? Pretplatite se na naš kanal Yandex.Zen
Uređaj geotermalnog sustava grijanja
Geotermija (znanost o toplinskom stanju Zemlje) omogućila je praktičnu upotrebu toplinske energije koju zemaljska kora prima od vruće magme u središtu planeta.
Na površinu je ugrađena posebno dizajnirana dizalica topline za grijanje kuće, a izmjenjivač topline ugrađen je u zemlju ili na dno rezervoara. Toplinska energija se "ispumpava" na površinu i omogućuje zagrijavanje rashladne tekućine u krugu grijanja kuće ili nestambenog objekta.
Kako je postupak grijanja
Geotermalno grijanje privatne kuće isplativa je opcija. Ako energiju zemlje koristite za grijanje kuće, za svaki kilovat električne energije potrebne za rad opreme postoji 4 do 6 kW korisne toplinske energije dobivene iz utrobe planeta.
U usporedbi s radom klima uređaja vidjet ćemo da je tijekom njegovog rada potrebno više od 1 kW električne energije za dobivanje 1 kW toplinske energije. To je zbog neizbježnih gubitaka zbog pretvaranja jedne energije u drugu itd.
Vrlo je isplativo zagrijati stambenu zgradu koristeći toplinsku energiju unutrašnjosti zemlje, ali razdoblje povrata troškova opreme i instalacije potrajat će neko vrijeme.
Korištenje topline zemlje za grijanje kuće ne zahtijeva ugradnju tradicionalnog kotla za zagrijavanje rashladne tekućine.
U ovom se slučaju sustav sastoji od tri komponente
:
- krug grijanja - geotermalni izvor toplinske energije;
- krug grijanja unutar kuće - radijator ili pod s niskom temperaturom;
- crpna stanica - dizalica topline za pumpanje toplinske energije u krug grijanja iz kruga grijanja u tlu ili pod vodom.
Geotermalni sustav grijanja također se može koristiti za grijanje staklenika, pomoćnih zgrada, vode u bazenu, vrtnih staza itd.
Vrste geotermalnih instalacija
Nakon što smo shvatili što je geotermalno grijanje kod kuće, princip rada opreme, razmotrit ćemo vrste sustava.
Ukupno postoje 3 vrste instalacija:
- Podzemna voda smatra se najučinkovitijim sustavom za grijanje stambenih prostora. Načelo rada svodi se na potrošnju topline iz tla pomoću sondi, kolektora i prijenos energije u sustav grijanja s vodenim nosačem topline.
Namjena i princip rada hidrauličke sklopke za grijanje
- Voda-voda koristi izvor tople vode kao energiju. Da bi se osigurala funkcionalnost sustava, potreban je izvor (ribnjak, rijeka, jezero). Stručnjaci napominju da je ovaj dizajn najstabilniji u pogledu temperature.
- Air-air koristi neograničeni i dostupan prirodni rezervat za rad. Funkcionalnost sustava pružaju ventilatori, isparivači povezani u jedan kompleks. Najveća učinkovitost postiže se na temperaturama do -15 C, kada se zrak ohladi, dio snage sustava se gubi.
Oprema za uređenje geotermalnog grijanja
Geotermalna oprema za sustav dubokog grijanja omogućuje akumuliranje toplinske energije izvučene iz okoliša i njezin prijenos u rashladnu tekućinu u krugu grijanja.
Popis opreme za grijanje toplinom sa zemlje uključuje
:
- Isparivač. Uređaj je smješten na dubini i služi za apsorpciju toplinske energije smještene u geotermalnim vodama ili tlu.
- Kondenzator. Omogućuje vam da temperaturu antifriza dovedete do vrijednosti potrebne za funkcioniranje sustava.
- Toplinska pumpa. Omogućuje cirkulaciju antifriza u krugu grijanja, kontrolira rad geotermalne instalacije.
- Spremnik za pufer - spremnik za sakupljanje zagrijanog antifriza. Omogućuje vam prijenos toplinske energije unutrašnjosti zemlje na rashladnu tekućinu. Spremnik kroz koji prolazi rashladna tekućina opremljen je izmjenjivačem topline u obliku zavojnice. Po njoj se kreće zagrijani antifriz koji odaje toplinu.
Dijagram uređaja toplinske pumpe
Kako izraditi geotermalnu jedinicu vlastitim rukama?
Da biste vlastitim rukama napravili geotermalno grijanje kod kuće, trebat će vam sljedeće komponente:
- isparivač;
- kompresorska jedinica;
- prigušni ventil;
- kondenzator.
Toplinska pumpa može se napraviti od starog hladnjaka. Za to se zavojnica uklanja iz njega. Djelovat će kao kondenzator. Stavlja se u posudu izrađenu od trajnog materijala. Na spremnik je pričvršćen kompresor, a isparivač je izrađen od plastične bačve. Svi sastavni elementi povezani su jedni s drugima, a zatim je jedinica spojena na sustav grijanja kuće pomoću polimernih cijevi.
Da biste napravili pumpu od klima uređaja, vanjske i unutarnje jedinice moraju se zamijeniti. Kao nosač topline koristi se voda ili zrak. Sustav je opremljen četverosmjernim ventilom. Da biste ga instalirali, trebat će vam pomoć stručnjaka.
Instalacija sustava
Geotermalno grijanje ladanjske kuće u fazi uređenja zahtijeva solidna ulaganja. Visoki ukupni troškovi sustava uglavnom su posljedica velike količine zemljanih radova povezanih s ugradnjom kruga grijanja.
Vremenom se financijski troškovi isplate, jer se toplinska energija koja se koristi tijekom sezone grijanja izvlači iz dubina zemlje uz minimalnu potrošnju energije.
Ugradnja vodoravnog izmjenjivača topline za geotermalni sustav grijanja
Da bi se grijanje kuće osiguralo toplinom zemlje, potrebna je instalacija sustava
:
- glavni dio trebao bi biti smješten pod zemljom ili na dnu rezervoara;
- u samoj kući ugrađena je samo dovoljno kompaktna oprema i postavljen krug radijatora ili podnog grijanja. Oprema smještena unutar kuće omogućuje vam regulaciju razine grijanja rashladne tekućine.
Kako izgleda geotermalna oprema u domu
Pri projektiranju grijanja pomoću topline zemlje potrebno je odlučiti o mogućnosti ugradnje radnog kruga i vrsti kolektora.
Postoje dvije vrste kolektora
:
- Okomito - uranja u zemlju nekoliko desetaka metara. Da biste to učinili, na kratkoj udaljenosti od kuće morate izbušiti brojne bušotine. U bušotinama je uronjena kontura (najpouzdanija opcija su umreženi polietilenski cijevi).
- Mane: Veliki financijski troškovi za bušenje nekoliko rupa u zemlji dubine 50 metara.
Prednosti: Mjesto podzemne cijevi na dubini gdje je temperatura tla stabilna, pruža visoku učinkovitost sustava. Uz to, vertikalni kolektor zauzima malu površinu zemljišne čestice.
- Horizontalno. Upotreba takvog kolektora dopuštena je u regijama s toplom i umjerenom klimom, jer dubina smrzavanja tla ne smije prelaziti 1,5 metara.
- Mane: Potreba za korištenjem velikog područja web mjesta (glavni nedostatak).Nakon polaganja konture, ovaj komad zemlje ne može se koristiti za vrt ili povrtnjak, jer sustav radi s oslobađanjem hladnoće prilikom transporta rashladnog sredstva, što će uzrokovati smrzavanje korijenja biljaka.
Prednosti: Jeftiniji zemljišni radovi koji se mogu obaviti i sami.
Vodoravni i vertikalni tip kolektora
Geotermalna energija može se dobiti postavljanjem vodoravnog geotermalnog kruga na dnu rezervoara bez mraza. Međutim, to je teško implementirati u praksi: spremnik se može nalaziti izvan privatnog teritorija, a zatim će trebati koordinirati ugradnju izmjenjivača topline. Udaljenost od zagrijanog predmeta do spremnika ne smije biti veća od 100 metara.
Važno! Temperatura okoline kolektora ne smije pasti ispod + 5 ° C. Gornji dio kolektora u dodiru s tlom koje se smrzava mora biti zaštićen toplinskom izolacijom kako bi se izbjegao gubitak toplinske energije.
