Princip för drift, installation, fördelar och nackdelar med geotermisk uppvärmning för hemmet

För att förse ett privat hus med värme används traditionellt enheter som drivs med el, fast, gas eller flytande bränsle. Under de senaste decennierna har solfångare och värmen från jordens inre använts som en alternativ källa till termisk energi. Att värma ett hem med jordens hetta kallas geotermisk hemuppvärmning.

Geotermisk uppvärmning av huset med hjälp av jordens energi

Uppvärmning från marken efterfrågas allt eftersom kostnaden för konventionella energikällor ökar stadigt, medan reserverna för fossila bränslen minskar. Att investera pengar i jorduppvärmning av en lantstuga är ganska lönsamt med hänsyn till de ekonomiska utsikterna och betydande besparingar på autonom värmeförsörjning under värmesäsongen.

Metoder för att erhålla naturlig termisk energi

Markvärmepumpar skiljer sig åt i hur de utvinner värme:

1. Installationer som använder värmen från djupt grundvatten, heta gejsrar etc.
2. System som innehåller en frostskyddstank installerad i marken på 75 meters djup. Uppvärmning från jordens tarmar tillhandahålls genom naturlig uppvärmning av tanken med frostskyddsmedel; Som ett resultat avger köldmediet, som passerar genom värmeväxlaren, den mottagna värmen och återvänder till behållaren.
3. Den geotermiska kretsen läggs längs botten av reservoaren, som är en naturlig värmeackumulator. I det här fallet måste du ta hänsyn till att behållaren helt kan frysa igenom på vintern.

Typer av markvärmepumpar
Att värma ett hus med jordens energi kräver storskalig installation av systemet, men det är ett miljövänligt sätt att få nästan gratis termisk energi. För att värma ett hus behöver du en liten mängd elektricitet för att systemet ska fungera.

Beräknade kostnader och återbetalning av systemet

Att välja termisk uppvärmning, vars princip redan är känd, ägarna bör vara medvetna om att vissa investeringar kommer att krävas. Utrustningens märke väljs utifrån användarens krav, enheternas pris beror på många faktorer, till exempel effekt.

Enheter för 4-5 kW beräknas från $ 3000-7000, för 5-10 kW kostar de $ 4000-8000, för 10-15 kW är det redan $ 5000-10000. Plus 40-50% av beloppet kommer att kosta installationen och systemstart. Resultatet är en mycket imponerande mängd kostnader. Men alla kommer att löna sig på cirka 3-5 år, och då återstår bara elräkningarna som förbrukas av värmepumpen.

Driftprinciper för geotermisk uppvärmning

Uppvärmning från jordens energi används framgångsrikt i olika klimatzoner: systemen kan fungera i både södra och norra regioner.

Under sin drift använder en geotermisk installation en sådan fysisk egenskap hos vissa vätskor som förmågan att avdunsta, vilket leder till kylning av ytan. Det är detta fenomen som ligger till grund för drift av kylutrustning.

Principen för drift av geotermisk uppvärmning är en omvänd körningsprocess. Så här fungerar luftkonditioneringsapparater, som inte bara kan kyla utan också värma upp luften i rummet.

Hur värmepumpen fungerar

Klimatanläggningar har dock begränsad funktionalitet - de kan inte fungera vid temperaturer under -5 ° C. Och det geotermiska systemet kan ge uppvärmning av huset oavsett lufttemperaturen på ytan.Detta beror på det faktum att stabila temperaturförhållanden upprätthålls naturligt i den miljö som det tar värmeenergi från.

Produktion

Användningen av värmepumpar gör att du kan bli av med de dyrare traditionella bränslen varje år, även om de initiala kostnaderna blir ganska höga. Installation av geotermisk uppvärmning kan utföras oberoende, endast när du installerar rör i en gruvaxel är det lämpligt att släcka en assistent.

Återbetalningen av projektet beror på isoleringen av huset, liksom uppvärmningsmetoden - kylare eller varma golv. Videon i artikeln ger en möjlighet att hitta ytterligare information om ovanstående ämne.

Gillade du artikeln? Prenumerera på vår kanal Yandex.Zen

Enhet för geotermiskt värmesystem

Geotermi (vetenskapen om jordens termiska tillstånd) möjliggjorde den praktiska användningen av termisk energi som jordskorpan får från den heta magma i mitten av planeten.

En specialdesignad värmepump för uppvärmning av ett hus är installerad på ytan och en värmeväxlare är monterad i marken eller i botten av behållaren. Värmeenergi "pumpas ut" till ytan och låter dig värma kylvätskan i värmekretsen i ett hus eller anläggning.

Hur är uppvärmningsprocessen

Geotermisk uppvärmning av ett privat hus är ett kostnadseffektivt alternativ. Om du använder jordens energi för att värma ett hus, för varje kilowatt el som krävs för drift av utrustningen, finns det 4 till 6 kW användbar termisk energi som erhålls från planetens tarmar.

Jämfört med luftkonditioneringens drift ser vi att mer än 1 kW el behövs för att få 1 kW värmeenergi. Detta beror på de oundvikliga förlusterna för att omvandla en energi till en annan etc.

Det är mycket lönsamt att värma upp en bostadsbyggnad med jordens inre värmeenergi, men återbetalningsperioden för utrustning och installationskostnader tar lite tid.

Att använda jordens värme för att värma ett hus kräver inte installation av en traditionell panna för att värma kylvätskan.

I det här fallet består systemet av tre komponenter

:

• värmekrets - geotermisk källa för termisk energi;
• värmekrets inuti huset - låg temperatur kylare eller golv;
• pumpstation - en värmepump för att pumpa värmeenergi in i värmekretsen från värmekretsen i jorden eller under vatten.

Ett geotermiskt värmesystem kan också användas för att värma växthus, tillhörande byggnader, poolvatten, trädgårdsvägar etc.

Typer av geotermiska installationer

Efter att ha räknat ut vad geotermisk uppvärmning hemma är, principen för utrustningens drift, kommer vi att överväga vilka typer av system.

Totalt finns det 3 typer av installationer:

• Grundvatten anses vara det mest effektiva systemet för uppvärmning av bostäder. Driftprincipen reduceras till förbrukningen av värme från marken med hjälp av sonder, samlare och överföring av energi till ett värmesystem med en vattenvärmebärare.

Syfte och princip för driften av den hydrauliska brytaren för uppvärmning

• Vatten-vatten använder en varmvattenresurs som energi. För att säkerställa systemets funktionalitet behövs en källa (damm, flod, sjö). Experter noterar att denna design är den mest stabila när det gäller temperatur.
• Air-air använder ett obegränsat och tillgängligt naturreservat för arbete. Systemets funktionalitet tillhandahålls av fläktar, förångare anslutna till ett komplex. Den största effektiviteten uppnås vid temperaturer upp till -15 ° C, när luften blir kall försvinner en del av systemets kraft.

Utrustning för anordning av geotermisk uppvärmning

Geotermisk utrustning för ett djupt värmesystem möjliggör ackumulering av termisk energi som extraheras från miljön och överför den till kylvätskan i värmekretsen.

Listan över utrustning för uppvärmning med värme från jorden innehåller

:

• Förångare. Enheten är placerad på ett djup och tjänar till att absorbera termisk energi i geotermiskt vatten eller jord.
• Kondensator. Gör att du kan ta frostskyddstemperaturen till det värde som krävs för att systemet ska fungera.
• Värmepump. Ger cirkulation av frostskyddsmedel i värmekretsen, kontrollerar driften av den geotermiska installationen.
• Buffertank - en behållare för uppsamling av uppvärmd frostskydd. Låter dig överföra termisk energi från jordens inre till kylvätskan. Tanken genom vilken kylvätskan passerar är utrustad med en spiralformad värmeväxlare. Uppvärmd frostskyddsmedel rör sig längs den och avger värme.

Värmepumpsenhetsdiagram

Hur man skapar en geotermisk enhet med egna händer?

För att göra jordvärme hemma med egna händer behöver du följande komponenter:

• förångare;
• kompressorenhet;
• gasreglage;
• kondensator.

En värmepump kan tillverkas av ett gammalt kylskåp. För detta tas spolen bort från den. Det fungerar som en kondensator. Den placeras i en behållare av hållbart material. En kompressor är ansluten till behållaren och förångaren är gjord av en plastfat. Alla beståndsdelar är anslutna till varandra och sedan ansluts enheten till husets värmesystem med hjälp av polymerrör.

För att göra en pump från en luftkonditionering måste utomhus- och inomhusenheterna bytas ut. Vatten eller luft används som värmebärare. Systemet är utrustat med en fyrvägsventil. För att installera det behöver du hjälp av specialister.

Systeminstallation

Geotermisk uppvärmning av ett lantgård vid arrangemanget kräver en gedigen investering. Systemets höga totalkostnad beror till stor del på den stora mängden markarbete i samband med installationen av värmekretsen.

Med tiden lönar sig de finansiella kostnaderna, eftersom den värmeenergi som används under värmesäsongen extraheras från jordens djup med minimal energiförbrukning.

Installation av en horisontell värmeväxlare för ett geotermiskt värmesystem

För att ge uppvärmningen av huset med jordens värme krävs installation av systemet

:

• huvuddelen bör placeras under jord eller längst ner i behållaren;
• i själva huset installeras endast tillräckligt kompakt utrustning och en kylare eller golvvärmekrets läggs. Utrustningen som finns inuti huset gör att du kan reglera kylvätskans uppvärmningsnivå.

Hur ser geotermisk utrustning ut i ett hem
Vid utformning av värme med jordens värme är det nödvändigt att bestämma installationsalternativet för arbetskretsen och typen av kollektor.

Det finns två typer av samlare

:

1. Vertikalt - störtar sig i marken i flera tiotals meter. För att göra detta, på kort avstånd från huset, måste du borra ett antal brunnar. En kontur är nedsänkt i brunnarna (det mest tillförlitliga alternativet är tvärbundna polyetenrör).
2. Nackdelar: Stora ekonomiska kostnader för att borra flera hål i marken med ett djup av 50 meter.

   Fördelar: Den underjordiska rörplaceringen på ett djup där marktemperaturen är stabil ger systemet hög effektivitet. Dessutom tar den vertikala samlaren ett litet område av tomten.

3. Horisontell. Användning av en sådan uppsamlare är tillåten i regioner med varma och tempererade klimat, eftersom djupet av jordfrysning inte bör överstiga 1,5 meter.
4. Nackdelar: Behovet av att använda ett stort område på webbplatsen (den största nackdelen).Efter att konturen har lagts kan denna bit mark inte användas för en trädgård eller en grönsaksträdgård, eftersom systemet fungerar med frisläppande av kyla vid transport av köldmedium, vilket gör att växternas rötter fryser.

   Fördelar: Billigare markarbete som till och med kan göras på egen hand.

Horisontell och vertikal kollektortyp
Geotermisk energi kan erhållas genom att lägga en horisontell geotermisk krets i botten av en frostfri behållare. Detta är dock svårt att genomföra i praktiken: behållaren kan placeras utanför det privata territoriet och då måste installationen av värmeväxlaren samordnas. Avståndet från det uppvärmda föremålet till behållaren bör inte vara mer än 100 meter.

Viktig! Uppsamlarens omgivningstemperatur får inte sjunka under + 5 ° C. Den övre delen av kollektorn i kontakt med den frysande jorden måste skyddas med värmeisolering för att undvika förlust av termisk energi.