כדי לספק לבית פרטי חום, משתמשים באופן מסורתי ביחידות המפעילות דלקים חשמליים, מוצקים, גזיים או נוזליים. בעשורים האחרונים, קולטי השמש והחום הפנימי של כדור הארץ שימשו כמקור חלופי לאנרגיה תרמית. חימום בית בחום האדמה נקרא חימום ביתי גיאותרמי.
חימום גיאותרמי של הבית באמצעות אנרגיית האדמה
חימום מהאדמה הוא ביקוש גובר, כאשר עלות מקורות האנרגיה הקונבנציונליים עולה בהתמדה, בעוד שמאגרי הדלקים המאובנים מצטמצמים. השקעת כסף בחימום אדמה של קוטג 'כפרי היא רווחית למדי, תוך התחשבות בסיכויים הכלכליים ובחסכון משמעותי באספקת החום האוטונומית בעונת החימום.
שיטות להשגת אנרגיה תרמית טבעית
משאבות חום מקור קרקע נבדלות באופן ההפקה של החום:
- מתקנים המשתמשים בחום של מי תהום עמוקים, גייזרים חמים וכו '.
- מערכות הכוללות מיכל נגד קפיאה המותקן בקרקע בעומק 75 מטר. חימום מבטן האדמה מסופק על ידי חימום טבעי של המיכל עם נוזל לרדיאטור; כתוצאה מכך, הקירור, העובר דרך מחליף החום, נותן את החום שהתקבל וחוזר למיכל.
- המעגל הגיאותרמי מונח לאורך קרקעית המאגר, המהווה מצבר חום טבעי. במקרה זה, עליך לקחת בחשבון שהמאגר יכול לקפוא לחלוטין בחורף.
סוגי משאבות חום מקור קרקע
חימום בית באנרגיה של כדור הארץ דורש התקנה רחבת היקף של המערכת, אך זוהי דרך ידידותית לסביבה לקבל אנרגיה תרמית כמעט בחינם. כדי לחמם בית, תזדקק לכמות קטנה של חשמל הנדרשת בכדי שהמערכת תתפקד.
עלויות משוערות והחזר של המערכת
בבחירת חימום תרמי, שעיקרונו ידוע כבר, על הבעלים להיות מודעים לכך שיידרשו השקעות מסוימות. מותג הציוד נבחר על פי דרישות המשתמש, מחיר היחידות תלוי בגורמים רבים, למשל כוח.
התקנים עבור 4-5 קילוואט נאמדים בין $ 3000-7000, עבור 5-10 קילוואט הם עולים $ 4000-8000, עבור 10-15 קילוואט זה כבר $ 5000-10000. בנוסף 40-50% מהסכום יהיה עלות עבודות ההתקנה והפעלת המערכת. התוצאה היא עלויות מרשימות מאוד. אך כולם ישתלמו בעוד כ 3-5 שנים, ואז נותרו רק חשבונות החשמל שייצרכו על ידי משאבת החום.
עקרונות הפעלה של חימום גיאותרמי
חימום מאנרגיית האדמה משמש בהצלחה באזורי אקלים שונים: המערכות מסוגלות לפעול באזורי הדרום והצפון.
במהלך פעולתו, מתקן גיאותרמי משתמש בתכונה פיזית כזו של כמה נוזלים כמו יכולת ההתאדות, מה שמוביל לקירור פני השטח. תופעה זו עומדת בבסיס ההפעלה של ציוד קירור.
עקרון הפעולה של חימום גיאותרמי הוא תהליך קירור הפוך. כך עובדים מזגנים, המסוגלים לא רק להתקרר, אלא גם לחמם את האוויר בחדר.
איך עובדת משאבת החום
עם זאת, ליחידות מיזוג אוויר יש פונקציונליות מוגבלת - הן אינן יכולות לתפקד בטמפרטורות הנמוכות מ -5 ° C. והמערכת הגיאותרמית מסוגלת לספק חימום של הבית ללא קשר לטמפרטורת האוויר על פני השטח.זאת בשל העובדה שבסביבה ממנה היא לוקחת אנרגיית חום, נשמרים באופן טבעי תנאי טמפרטורה יציבים.
תְפוּקָה
השימוש במשאבות חום מאפשר לך להיפטר מהדלקים המסורתיים היקרים יותר מדי שנה, אם כי העלויות הראשוניות יהיו גבוהות למדי. התקנת חימום גיאותרמי יכולה להתבצע באופן עצמאי, רק בעת התקנת צינורות בפיר מוקש, רצוי לכבות עוזר.
ההחזר של הפרויקט תלוי בבידוד של הדיור, כמו גם בשיטת החימום - רדיאטור או רצפות חמות. הסרטון במאמר יספק הזדמנות למצוא מידע נוסף בנושא הנ"ל.
אהבת את המאמר? הירשם לערוץ שלנו Yandex.Zen
מכשיר מערכת חימום גיאותרמית
גיאותרמיה (מדע מצבו התרמי של כדור הארץ) אפשרה שימוש מעשי באנרגיה תרמית שמקבל קרום כדור הארץ מהמאגמה החמה במרכז כדור הארץ.
על פני השטח מותקנת משאבת חום שתוכננה במיוחד לחימום בית, ומחליף חום מותקן בקרקע או בתחתית המאגר. אנרגיה תרמית "נשאבת" אל פני השטח ומאפשרת לכם לחמם את נוזל הקירור במעגל החימום של בית או מתקן שאינו למגורים.
איך הוא תהליך החימום
חימום גיאותרמי של בית פרטי הוא אפשרות חסכונית. אם אתה משתמש באנרגיה של כדור הארץ כדי לחמם בית, הרי שלכל קילוואט חשמל הנדרש להפעלת הציוד יש 4 עד 6 קילוואט אנרגיה תרמית שימושית המתקבלת מעי כדור הארץ.
בהשוואה להפעלת המזגן, נראה שבמהלך הפעלתו נדרש יותר מ -1 קילוואט חשמל בכדי להשיג 1 קילוואט אנרגיה תרמית. זאת בשל ההפסדים הבלתי נמנעים להמרת אנרגיה אחת לאחרת וכו '.
משתלם מאוד לחמם בניין מגורים באמצעות האנרגיה התרמית של כדור הארץ, אך תקופת ההחזר עבור עלויות הציוד והתקנה תארך זמן מה.
שימוש בחום האדמה לחימום בית אינו מחייב התקנת דוד מסורתי לחימום נוזל הקירור.
במקרה זה המערכת מורכבת משלושה מרכיבים
:
- מעגל חימום - מקור גיאותרמי של אנרגיה תרמית;
- מעגל חימום בתוך הבית - רדיאטור או רצפה בטמפרטורה נמוכה;
- תחנת שאיבה - משאבת חום לשאיבת אנרגיית חום למעגל החימום ממעגל החימום בקרקע או מתחת למים.
מערכת חימום גיאותרמית יכולה לשמש גם לחימום חממות, בניינים נלווים, מי בריכה, שבילי גינה וכו '.
סוגי מתקנים גיאותרמיים
לאחר שהבנו מהי חימום גיאותרמי בבית, עקרון הפעולה של הציוד, נשקול את סוגי המערכות.
בסך הכל ישנם 3 סוגים של התקנות:
- מי תהום נחשבים למערכת היעילה ביותר לחימום מגורים. עקרון הפעולה מצטמצם לצריכת חום מהאדמה באמצעות בדיקות, קולטים והעברת אנרגיה למערכת חימום עם נושא חום מים.
מטרתו ועקרון פעולתו של המתג ההידראולי לחימום
- מים-מים משתמשים במשאב מים חמים כאנרגיה. כדי להבטיח את הפונקציונליות של המערכת, יש צורך במקור (בריכה, נהר, אגם). מומחים מציינים כי עיצוב זה הוא היציב ביותר מבחינת הטמפרטורה.
- Air-air משתמש בשמורת טבע בלתי מוגבלת וזמינה לעבודה. הפונקציונליות של המערכת מסופקת על ידי מאווררים, מאיידים המחוברים למתחם אחד. היעילות הגדולה ביותר מושגת בטמפרטורות של עד -15 צלזיוס; כאשר האוויר מתקרר, חלק מכוח המערכת הולך לאיבוד.
ציוד לסידור חימום גיאותרמי
ציוד גיאותרמי למערכת חימום עמוק מאפשר לצבור אנרגיה תרמית המופקת מהסביבה ולהעביר אותה לנוזל הקירור במעגל החימום.
רשימת הציוד לחימום עם חום מהאדמה כוללת
:
- מְאַדֶה. המכשיר ממוקם בעומק והוא משמש לספיגת אנרגיה תרמית הממוקמת במים גיאותרמיים או באדמה.
- קַבָּל. מאפשר לך להביא את טמפרטורת נוזל הקירור לערך הנדרש לתפקוד המערכת.
- משאבת חום. מספק זרימת נוזל לרדיאטור במעגל החימום, שולט בתפעול המתקן הגיאותרמי.
- מיכל חיץ - מיכל לאיסוף נוזל לרדיאטור מחומם. מאפשר לך להעביר אנרגיה תרמית של פנים כדור הארץ אל נוזל הקירור. המיכל שדרכו עובר נוזל הקירור מצויד במחליף חום בצורת סליל. נוזל לרדיאטור מחומם נע לאורכו, נותן חום.
תרשים מכשיר משאבת חום
איך מכינים יחידה גיאותרמית במו ידיכם?
כדי לבצע חימום גיאותרמי בבית במו ידיך, תזדקק למרכיבים הבאים:
- מְאַדֶה;
- יחידת מדחס;
- שסתום מצערת;
- קַבָּל.
ניתן להכין משאבת חום ממקרר ישן. לשם כך, הסליל מוסר ממנו. זה ישמש כקבל. הוא מונח במיכל העשוי מחומר עמיד. מיכל מחובר למכל, והמאייד עשוי מחבית פלסטיק. כל האלמנטים המרכיבים מחוברים זה לזה, ואז היחידה מחוברת למערכת החימום של הבית באמצעות צינורות פולימרים.
כדי להכין משאבה ממזגן, יש להחליף את היחידות החיצוניות והפנימיות. מים או אוויר משמשים כמוביל חום. המערכת מצוידת בשסתום בעל ארבעה כיוונים. כדי להתקין אותו, אתה זקוק לעזרת מומחים.
התקנת מערכת
חימום גיאותרמי של בית כפרי בשלב הסידור דורש השקעה מוצקה. העלות הכוללת הגבוהה של המערכת נובעת בעיקר מכמות העבודה הגדולה של הקרקע הקשורה להתקנת מעגל החימום.
לאורך זמן העלויות הכספיות משתלמות מכיוון שהאנרגיה התרמית המשמשת בעונת החימום מופקת ממעמקי האדמה תוך צריכת אנרגיה מינימלית.
התקנת מחליף חום אופקי למערכת חימום גיאותרמית
כדי לספק חימום של הבית עם חום האדמה, נדרשת התקנת המערכת
:
- החלק העיקרי צריך להיות ממוקם מתחת לאדמה או בתחתית המאגר;
- בבית עצמו מותקן רק ציוד קומפקטי מספיק ומונח רדיאטור או מעגל חימום רצפה. הציוד הממוקם בתוך הבית מאפשר לך לווסת את רמת החימום של נוזל הקירור.
איך נראה ציוד גיאותרמי בבית
בעת תכנון חימום באמצעות חום האדמה, יש צורך להחליט על אפשרות ההתקנה עבור מעגל העבודה וסוג הקולט.
ישנם שני סוגים של אספנים
:
- אנכי - צולל לקרקע כמה עשרות מטרים. לשם כך, במרחק קצר מהבית, עליך לקדוח מספר בארות. מתאר שקוע בבארות (האופציה האמינה ביותר היא צינורות פוליאתילן צולבים).
- חסרונות: עלויות כספיות גדולות לקידוח מספר חורים באדמה בעומק של 50 מטר.
יתרונות: מיקום הצינור התת קרקעי בעומק בו טמפרטורת הקרקע יציבה, מספק יעילות גבוהה של המערכת. בנוסף, הקולט האנכי תופס שטח קטן של קרקע.
- אופקי. השימוש באספן כזה מותר באזורים עם אקלים חם וממוזג, מכיוון שעומק הקפאת האדמה לא יעלה על 1.5 מטר.
- חסרונות: הצורך להשתמש בשטח גדול של האתר (החיסרון העיקרי).לאחר הנחת קווי המתאר, לא ניתן להשתמש בשטח זה לגן או לגינת ירק, מכיוון שהמערכת עובדת עם שחרור קור בעת הובלת קירור, מה שיגרום להקפאת שורשי הצמחים.
יתרונות: עבודות קרקע זולות יותר שאפשר לבצע אפילו לבד.
סוג אספן אופקי ואנכי
ניתן להשיג אנרגיה גיאותרמית על ידי הנחת מעגל גיאותרמי אופקי בתחתית מאגר נטול כפור. עם זאת, זה קשה ליישום בפועל: המאגר יכול להיות ממוקם מחוץ לשטח הפרטי ואז יהיה צורך לתאם את ההתקנה של מחליף החום. המרחק מהאובייקט המחומם למאגר לא צריך להיות יותר מ 100 מטר.
חָשׁוּב! אסור לטמפרטורת הסביבה של הקולט לרדת מתחת ל -5 מעלות צלזיוס. יש להגן על חלקו העליון של הקולט במגע עם האדמה המקפיאה באמצעות בידוד תרמי כדי למנוע אובדן אנרגיה תרמית.
