Geoterminio namo šildymo veikimo principas, įrengimas, privalumai ir trūkumai

Norint aprūpinti privatų namą šiluma, tradiciškai naudojami vienetai, kurie naudoja elektrą, kietąjį, dujinį ar skystąjį kurą. Pastaraisiais dešimtmečiais saulės kolektoriai ir žemės vidaus šiluma buvo naudojami kaip alternatyvus šilumos energijos šaltinis. Namų šildymas žemės šiluma vadinamas geoterminiu namų šildymu.

Geoterminis namo šildymas naudojant žemės energiją

Šildymas iš žemės reikalauja vis didesnės paklausos, nes įprastų energijos šaltinių kaina nuolat auga, o iškastinio kuro atsargos mažėja. Pinigus investuoti į užmiesčio kotedžo malkinį šildymą yra gana pelninga, atsižvelgiant į ekonomines perspektyvas ir žymiai sutaupytą autonominį šilumos tiekimą šildymo sezonu.

Natūralios šiluminės energijos gavimo metodai

Žemės šilumos siurbliai skiriasi šilumos išskyrimo būdu:

1. Įrenginiai, kuriuose naudojama giluminio požeminio vandens šiluma, karšti geizeriai ir kt.
2. Sistemos, kuriose yra antifrizo bakas, sumontuotas žemėje 75 metrų gylyje. Šildymą iš žemės vidurių užtikrina natūralus bako su antifrizu kaitinimas; Todėl šaltnešis, eidamas per šilumokaitį, atiduoda gautą šilumą ir grįžta į indą.
3. Geoterminė grandinė yra išdėstyta išilgai rezervuaro dugno, kuris yra natūralus šilumos akumuliatorius. Tokiu atveju turite atsižvelgti į tai, kad žiemą rezervuaras gali visiškai užšalti.

Žemės šilumos siurblių tipai
Namo šildymas žemės energija reikalauja daug darbo įrengiant sistemą, tačiau tai yra ekologiškas būdas gauti beveik nemokamą šilumos energiją. Norint, kad sistema veiktų, namo šildymui reikia nedaug elektros.

Numatomos sistemos sąnaudos ir atsipirkimas

Pasirinkę šiluminį šildymą, kurio principas jau yra žinomas, savininkai turėtų žinoti, kad reikės tam tikrų investicijų. Įrangos prekės ženklas parenkamas pagal vartotojo reikalavimus, vienetų kaina priklauso nuo daugelio veiksnių, pavyzdžiui, galios.

Įrenginiai, skirti 4-5 kW, yra 3000–7000 USD, už 5–10 kW jie kainuoja 4000–8000 USD, už 10–15 kW - jau 5000–10000 USD. Plius 40-50% sumos sudarys montavimo ir sistemos paleidimo išlaidos. Rezultatas - labai įspūdinga išlaidų suma. Bet visi jie atsipirks maždaug per 3-5 metus, tada lieka tik sąskaitos už elektrą, kurias sunaudos šilumos siurblys.

Geoterminio šildymo veikimo principai

Šildymas iš žemės energijos sėkmingai naudojamas įvairiose klimato zonose: sistemos gali veikti tiek pietiniame, tiek šiauriniame regionuose.

Geoterminis įrenginys, eksploatuodamas, naudoja tokią fizinę kai kurių skysčių savybę kaip gebėjimas išgaruoti, dėl kurio paviršius atvėsta. Būtent šis reiškinys yra šaldymo įrangos veikimo pagrindas.

Geoterminio šildymo veikimo principas yra atvirkštinis aušinimo procesas. Taip veikia oro kondicionieriai, galintys ne tik vėsinti, bet ir šildyti kambario orą.

Kaip veikia šilumos siurblys

Tačiau oro kondicionierių funkcionalumas yra ribotas - jie negali veikti esant žemesnei nei -5 ° C temperatūrai. Geoterminė sistema sugeba aprūpinti namą nepriklausomai nuo oro temperatūros ant paviršiaus.Taip yra dėl to, kad aplinkoje, iš kurios jis ima šilumos energiją, natūraliai palaikomos stabilios temperatūros sąlygos.

Rezultatas

Šilumos siurblių naudojimas leidžia kiekvienais metais atsikratyti brangesnio tradicinio kuro, nors pradinės išlaidos bus gana didelės. Geoterminio šildymo įrengimas gali būti atliekamas savarankiškai, tik montuojant vamzdžius šachtos šachtoje, patartina gesinti asistentą.

Projekto atsipirkimas priklauso nuo korpuso izoliacijos, taip pat nuo šildymo būdo - radiatoriaus ar šiltų grindų. Straipsnyje pateiktas vaizdo įrašas suteiks galimybę rasti papildomos informacijos aukščiau pateikta tema.

Ar jums patiko straipsnis? Užsiprenumeruokite mūsų kanalą „Yandex.Zen“

Geoterminio šildymo sistemos įtaisas

Geotermija (mokslas apie šiluminę Žemės būseną) leido praktiškai panaudoti šiluminę energiją, kurią žemės pluta gauna iš karštos magmos, esančios planetos centre.

Ant paviršiaus įrengtas specialiai suprojektuotas šilumos siurblys namui šildyti, o šilumokaitis montuojamas žemėje arba rezervuaro apačioje. Šiluminė energija „išsiurbiama“ į paviršių ir leidžia šildyti aušinimo skystį namo ar negyvenamojo objekto šildymo kontūre.

Kaip vyksta šildymo procesas

Geoterminis privataus namo šildymas yra ekonomiškas pasirinkimas. Jei namui šildyti sunaudojate žemės energiją, tai už kiekvieną kilovatą elektros energijos, reikalingos įrangos darbui, yra 4–6 kW naudingos šiluminės energijos, gaunamos iš planetos vidurių.

Palyginti su oro kondicionieriaus veikimu, pamatysime, kad jo veikimo metu 1 kW šilumos energijai gauti reikalinga daugiau nei 1 kW elektros energijos. Taip yra dėl neišvengiamų nuostolių dėl vienos energijos pavertimo kita ir t.

Šildyti gyvenamąjį pastatą naudojant žemės vidaus šiluminę energiją yra labai naudinga, tačiau įrangos ir įrengimo išlaidų atsipirkimo laikas užtruks.

Naudojant žemės šilumą namui šildyti nereikia įrengti tradicinio katilo aušinimo skysčiui šildyti.

Šiuo atveju sistema susideda iš trijų komponentų

:

• šildymo kontūras - geoterminis šilumos energijos šaltinis;
• šildymo kontūras namo viduje - žemos temperatūros radiatorius arba grindys;
• siurblinė - šilumos siurblys šilumos energijai pumpuoti į šildymo kontūrą iš dirvožemyje arba po vandeniu esančio šildymo kontūro.

Geoterminio šildymo sistema taip pat gali būti naudojama šiltnamiams, pagalbiniams pastatams, baseino vandeniui, sodo takams ir kt.

Geoterminių įrenginių tipai

Išsiaiškinę, kas yra geoterminis šildymas namuose, įrangos veikimo principas, mes apsvarstysime sistemų tipus.

Iš viso yra 3 tipų įrenginiai:

• Požeminis vanduo laikomas efektyviausia gyvenamųjų patalpų šildymo sistema. Veikimo principas yra sumažinamas iki šilumos sunaudojimo iš žemės naudojant zondus, kolektorius ir perduodant energiją į šildymo sistemą su vandens šilumos nešikliu.

Šildymo hidraulinio jungiklio paskirtis ir veikimo principas

• Vanduo-vanduo naudoja šilto vandens išteklius kaip energiją. Norint užtikrinti sistemos funkcionalumą, reikalingas šaltinis (tvenkinys, upė, ežeras). Ekspertai pažymi, kad ši konstrukcija yra stabiliausia temperatūros požiūriu.
• Oras-oras darbui naudoja neribotą ir turimą gamtos rezervatą. Sistemos funkcionalumą užtikrina ventiliatoriai, garintuvai, sujungti į vieną kompleksą. Didžiausias efektyvumas pasiekiamas esant temperatūrai iki –15 C; atšalus orui, prarandama dalis sistemos galios.

Įranga geoterminiam šildymui sutvarkyti

Geoterminė giluminio šildymo sistemų įranga leidžia kaupti iš aplinkos išgaunamą šiluminę energiją ir perduoti ją į šilumos nešiklį šildymo kontūre.

Šildymo žemės šiluma įrangos sąrašas apima

:

• Garintuvas. Prietaisas yra gilumoje, jis naudojamas absorbuoti šiluminę energiją, esančią geoterminiuose vandenyse ar dirvožemyje.
• Kondensatorius. Leidžia sumažinti antifrizo temperatūrą iki sistemos funkcionavimui reikalingos vertės.
• Šilumos siurblys. Užtikrina antifrizo cirkuliaciją šildymo kontūre, kontroliuoja geoterminio įrenginio veikimą.
• Buferinis bakas - talpykla, skirta surinkti antifrizą. Leidžia pernešti žemės aušinimo skysčio šiluminę energiją. Talpykloje, per kurią eina aušinimo skystis, yra ritės formos šilumokaitis. Šildomas antifrizas juda juo paleidžiant šilumą.

Šilumos siurblio įtaiso schema

Kaip padaryti geoterminį įrenginį savo rankomis?

Norėdami gaminti geoterminį šildymą namuose savo rankomis, jums reikės šių komponentų:

• garintuvas;
• kompresoriaus blokas;
• droselio vožtuvas;
• kondensatorius.

Šilumos siurblį galima pagaminti iš seno šaldytuvo. Tam iš jo pašalinama ritė. Jis veiks kaip kondensatorius. Jis dedamas į konteinerį, pagamintą iš patvarios medžiagos. Prie konteinerio pritvirtintas kompresorius, o garintuvas pagamintas iš plastikinės statinės. Visi sudedamieji elementai yra sujungti vienas su kitu, o po to įrenginys prijungiamas prie namo šildymo sistemos naudojant polimerinius vamzdžius.

Norint pagaminti siurblį iš oro kondicionieriaus, reikia pakeisti lauko ir vidaus įrenginius. Vanduo arba oras naudojamas kaip šilumos nešiklis. Sistemoje yra keturių krypčių vožtuvas. Norėdami jį įdiegti, jums reikės specialistų pagalbos.

Sistemos diegimas

Geoterminis kaimo namo šildymas rengimo etape reikalauja didelių pinigų investicijų. Didelę bendrą sistemos kainą daugiausia lemia didelis žemės darbų kiekis, susijęs su šildymo kontūro įrengimu.

Laikui bėgant, finansinės išlaidos atsiperka, nes šiluminė energija, naudojama šildymo sezono metu, išgaunama iš žemės gelmių ir sunaudojama minimaliai.

Geoterminio šildymo sistemos horizontalaus šilumokaičio įrengimas

Norint užtikrinti namo šildymą žemės šiluma, reikia sumontuoti sistemą

:

• pagrindinė dalis turėtų būti po žeme arba rezervuaro apačioje;
• pačiame name sumontuota tik pakankamai kompaktiška įranga ir nutiestas radiatorius arba grindų šildymo kontūras. Namo viduje esanti įranga leidžia reguliuoti aušinimo skysčio šildymo lygį.

Kaip geoterminė įranga atrodo namuose
Projektuojant šildymą naudojant žemės šilumą, reikia nuspręsti dėl darbo grandinės montavimo varianto ir kolektoriaus tipo.

Kolekcionieriai yra dviejų tipų

:

1. Vertikalus - keliasdešimt metrų pasineria į žemę. Norėdami tai padaryti, nedideliu atstumu nuo namo, turite išgręžti daugybę šulinių. Į šulinius panardinamas kontūras (patikimiausias variantas yra susieti polietileno vamzdžiai).
2. Trūkumai: Didelės finansinės išlaidos gręžiant kelias duobes žemėje, kurios gylis yra 50 metrų.

   Privalumai: Požeminio vamzdžio vieta gylyje, kur žemės temperatūra yra stabili, užtikrina aukštą sistemos efektyvumą. Be to, vertikalus kolektorius užima nedidelį žemės plotą.

3. Horizontalus. Tokį kolektorių leidžiama naudoti šilto ir vidutinio klimato regionuose, nes dirvožemio užšalimo gylis neturėtų viršyti 1,5 metro.
4. Trūkumai: poreikis naudoti didelį svetainės plotą (pagrindinis trūkumas).Padėjus kontūrą, šio žemės sklypo negalima naudoti sodo ar daržo sodui, nes transportuojant šaltnešį sistema veikia šalčiu, dėl kurio augalų šaknys sušals.

   Privalumai: pigesni žemės darbai, kuriuos galite atlikti net patys.

Horizontalaus ir vertikalaus kolektoriaus tipas
Geoterminę energiją galima gauti nustačius horizontalią geoterminę grandinę neužšąlančio rezervuaro dugne. Tačiau praktiškai tai sunku įgyvendinti: rezervuaras gali būti už privačios teritorijos ribų, tada reikės derinti šilumokaičio montavimą. Atstumas nuo šildomo objekto iki rezervuaro turėtų būti ne didesnis kaip 100 metrų.

Svarbu! Kolektoriaus aplinkos temperatūra neturi nukristi žemiau + 5 ° C. Viršutinė kolektoriaus dalis, besiliečianti su užšąlančiu dirvožemiu, turi būti apsaugota šilumos izoliacija, kad būtų išvengta šilumos energijos praradimo.