Heizen mit Erdwärme. DIY Erdwärmepumpe

Ein gemütliches und komfortables Zuhause, kühl im Sommer und warm im Winter, ist ohne Übertreibung der Traum eines jeden Menschen. Es gibt viele Arten der Hausheizung – Holz, Torf, Strom, Kohle, Gas, Erdwärme. Aber Geräte, die mit Kohle, Gas, Torf und Co. betrieben werden, können keineswegs als umweltfreundlich und sicher eingestuft werden. Und die Kosten für solchen Kraftstoff schwanken stark.

Viele Leute glauben das Gasheizung Privathaus ist Beste Option. Allerdings gibt es auch einige sehr bedeutsame negative Punkte. In manchen Fällen ist es unmöglich, eine solche Heizung zu installieren, wenn Ihr Ferienhaus nicht an eine Gasleitung angeschlossen ist. Installation Gasinstallation erfordert ständige Wartung, strikte Einhaltung alle Sicherheitsstandards sowie Sondergenehmigungen.

Es gibt jedoch eine ziemlich gute Möglichkeit, ohne Gas zu heizen – die Erdwärmeheizung des Hauses. Die Zahl der Nutzer solcher Systeme steigt täglich, da viele über solche Heizungen verfügen positiven Eigenschaften. Zu den wichtigsten zählt, dass ein solches Heizsystem möglichst wirtschaftlich, umweltfreundlich und sicher ist.

Arbeitsprinzip

Das Heizsystem aus Erdwärme besteht aus 3 Hauptkomponenten:

• Innerer Kreislauf;
• Außenkontur;
• Wärmepumpe.

Viele Menschen interessieren sich für die Frage: Was ist Heizen mit Erdenergie? Der Aufbau eines solchen Systems ist recht schwer zu verstehen, daher geben wir zur Verdeutlichung ein kleines Beispiel.

Man könnte sagen, dass ein Geothermiesystem in gewisser Weise ein Kühlschrank ist, aber umgekehrt.

Der Verdampfer, der hier die Rolle eines Gefrierschranks übernimmt, liegt tief im Erdinneren. Der Kondensator in Form einer Kupferschlange dient dazu, Luft oder Wasser auf die erforderliche Temperatur zu bringen. Die Temperatur des unterirdisch befindlichen Verdampfers ist deutlich niedriger als über der Oberfläche.

Nach Angaben der Hersteller solcher Heizsysteme liegt die Temperatur zwischen 5 und 8 Grad Celsius.

Arbeitsprinzip.

Der Einsatz langlebiger und zuverlässiger Kompressoren sowie innovativer Kühlsystemtechnologien ermöglicht die Schaffung einzigartiger und ungewöhnliche Wege„minderwertige“ Wärme, die sich über der Erde befindet, wird in „hochwertige“ Wärme umgewandelt, die anschließend zur Erdwärmeheizung eines Privathauses genutzt wird.

Dies ermöglicht Ihnen den Einstieg industrielle Produktion Das Hauptelement dieser Art der Raumheizung sind Wärmepumpen.

Geothermische Heizsysteme basieren auf dem Prinzip der physikalischen Übertragung von Wärme auf ein Kältemittel unter Nutzung der Energie aus der Erde. Ungefähr das gleiche Funktionsprinzip wird in einem herkömmlichen Kühlschrank umgesetzt. Mehr als 75 % der gesamten Wärmemenge, die beim Betrieb einer Hausheizung freigesetzt wird, ist Energie Umfeld, die sich anschließend ansammelt und in die Wohnräume und andere Räumlichkeiten der Hütte gelangt.

Aus diesem Grund verfügt diese Energie über eine bemerkenswerte Selbstheilungsfähigkeit, wodurch die Erdwärmeheizung keinen Schaden für die Öko- und Energiebilanz unseres Planeten verursacht.

Geschichte des Aussehens

Der Hauptgrund für die Entstehung solcher Heizsysteme für Ferienhäuser sind die Energiekrisen in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts. Zunächst erlaubten sich nur die elitärsten und wohlhabendsten Familien, ein innovatives Heizsystem vom Boden aus zu installieren.

Dank der allmählichen Entwicklung von Wissenschaft und Technologie sowie dem Aufkommen neuer Technologien verbreiteten sich solche Systeme später immer weiter, da ihre Anschaffungskosten ständig sanken.

Ein geothermisches Heizsystem steht nun Familien mit durchschnittlichem Einkommen zur Verfügung, ohne die Bank zu sprengen. Die Verbesserung und Modernisierung der Geothermieausrüstung wird weiterhin durchgeführt, da die Installation neuer Einheiten zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs und großen Einsparungen führt.

Profis

Der Betrieb solcher Heizsysteme erfolgt mit einem qualitativ neuen und ungewöhnlichen Brennstoff – die Energie des Erdinneren wird zur Klimatisierung und Heizung eines Privathauses genutzt. Diese Energie schafft optimale und komfortable Wohnbedingungen und belastet die Umwelt nicht. Schadstoffe und Verschwendung. Das Haus wird mit kostenloser Energie beheizt; für 1 kW Strom gibt die Anlage 4-5 kW Wärme zurück

Geothermie arbeitet effizient und sicher ohne jegliche Verbrennungsprozesse, sodass keine Gefahr besteht, dass die Anlage Feuer fängt oder explodiert.

Ein ebenso wichtiger Vorteil besteht darin, dass die Anschaffung zusätzlicher Hauben und Schornsteine ​​entfällt, die für den reibungslosen Betrieb anderer Heizsysteme erforderlich sein können. Während des Heizbetriebs werden keine schädlichen Dämpfe oder Gerüche aus dem Boden abgegeben, ein solches System verursacht keinen unnötigen Lärm und nimmt nicht viel Platz ein.

Geothermische Anlagen sind im Gegensatz zu Festbrennstoff- und Flüssigbrennstoffsystemen für den Menschen praktisch unsichtbar; sie zerstören nicht die Integrität der Fassade und des Inneren des Hauses. Es besteht kein Grund, Zeit mit dem Nachdenken über Themen wie Lagerung, Lieferung und Einkauf von Treibstoff zu verschwenden, denn die Energie unseres Planeten ist unerschöpflich.

Eine weitere sehr bemerkenswerte Tatsache ist, dass Sie damit im Winter Räume heizen oder bei heißem Wetter ein Ferienhaus kühlen können.

Wenn Sie Ihr Haus mit der Wärme der Erde heizen müssen, lohnt es sich, auch die finanzielle Seite zu berücksichtigen. Wir stellen sofort fest, dass der Installationsprozess eines solchen Systems im Vergleich zu Diesel- und Gasgeräten höhere Kosten erfordert.

Im Gegensatz dazu ist festzustellen, dass der Stromverbrauch deutlich geringer ist, so dass langfristig Die wirtschaftliche Machbarkeit der Anschaffung geothermischer Anlagen ist mit bloßem Auge erkennbar. Nach Angaben der Entwickler werden für jedes verbrauchte Kilowatt elektrischer Energie bis zu fünf Kilowatt thermische Energie zurückgegeben.

Installation

Es gibt mehrere Möglichkeiten, bei der Installation von Wärmepumpen möglichst wenig Platz zu sparen:

1. Betrieb von Untergrundsonden. Dazu müssen Sie einen speziellen, mit Frostschutzmittel gefüllten Kreislauf in einen tiefen Brunnen leiten;
2. Nutzung warmen Grundwassers. Dazu müssen Sie einen ziemlich tiefen Brunnen bohren. Grundwasser werden durch einen Wärmetauscher getrieben, nachdem sie zuvor von einer Pumpe abgepumpt wurden;
3. Verlegen spezieller Regenschirme in horizontaler Position unterhalb der winterlichen Vereisung am Boden des Stausees.

Abschluss

Abschließend stellen wir fest, dass die umweltfreundliche Erdwärmeheizung sich als am effektivsten erwiesen hat, wenn sie in Verbindung mit „ warme Böden" Dadurch kann der Hausbesitzer einzigartige Gemütlichkeit und Komfort genießen und gleichzeitig eine Menge Geld sparen.

Der Hauptvorteil dieser ungewöhnlichen Kombination besteht darin, dass sie das Prinzip einer gleichmäßigen Erwärmung des gesamten Raums gewährleistet und so die Entstehung von Überhitzungszonen verhindert. Im Laufe eines Betriebsjahres belaufen sich die Einsparungen durch den Einsatz eines solchen Systems aus Fußbodenheizung und Erdwärmeheizung auf etwa 20 % im Vergleich zu herkömmlichen Heizkörperbatterien.

Die Erdwärmeheizung zum Selbermachen ist ein sehr reales Projekt, das den Eigentümern von Privathäusern viele Vorteile verspricht. Natürlich muss ein Teil der Ausrüstung fertig gekauft werden, da es einfach unmöglich ist, sie zu Hause herzustellen. Aber ein großer Teil der Arbeit kann unabhängig erledigt werden, ohne dass Spezialisten hinzugezogen werden müssen.

Erhebliche Kosteneinsparungen sind nur einer der Vorteile einer solchen Lösung. Ein weiteres „Plus“ ist das Vertrauen in die Qualität der Materialien und der ausgeführten Arbeiten.

Geothermie wird zum Heizen genutzt Heizsystem.

Es dient als Haupt- oder Zusatzwärmequelle. Erdenergie.

Ein Haus mit Erdwärme heizen: Was ist das?

Auf russischem Territorium Hochtemperatur-(Thermal-)Quellen Sie liegen äußerst ungleichmäßig, meist weit entfernt von besiedelten Gebieten, was eine Nutzung für Heizzwecke erschwert.

Mit der Entwicklung der Technologie und der Einführung neuer Gerätetypen wurde es möglich, und zu verwenden Niedertemperaturquellen .

Unter anderem in einiger Entfernung liegende unterirdische Schichten 50-100 Meter tiefer Erdoberfläche, haben eine positive Temperatur gleich 10-12 °C. Diese Werte bleiben unabhängig von der Zeit erhalten, was eine ganzjährige Nutzung der Heizung ermöglicht.

Vorteile Erdwärme-Heizsysteme:

• Wirtschaftlich. Quellen sind erneuerbare Ressourcen Dadurch können Sie finanzielle Investitionen in den Kauf von Kraftstoff vermeiden, wie dies bei der Verwendung herkömmlicher Systeme der Fall wäre. Es fallen keine zusätzlichen Kosten für den Transport und die Lagerung des Kraftstoffs an.
• Sicherheit. Es ist unwahrscheinlich, dass es zu Notfällen, Explosionen oder Bränden kommt.
• Umweltfreundlichkeit. Da der Verbrennungsprozess in einem Geothermiesystem nicht genutzt wird, entfallen seine inhärenten Emissionen in die Atmosphäre.
• Autonomie. Wenn vorhanden automatische Kontrolle, erfordert kein häufiges Eingreifen oder ständige externe Kontrolle.

Mängel:

• Beträchtliche Initiale Geldausgaben.
• Arbeitsintensiv Installation.
• Notwendigkeit Quelle elektrischer Energie.

Wie funktioniert eine Erdwärmeheizung?

Mit dieser Methode wird Wärme zum Heizen eines Hauses oder zur Warmwasserbereitung gewonnen Transformation Es wird mithilfe einer speziellen Technologie aus der Energie der Umgebung gewonnen Einheit.

Das Hauptelement einer Geothermieanlage ist Wärmepumpe, der an den internen und externen Heizkreis angeschlossen ist.

Der Aufbau der Innenkontur ist ähnlich traditionelle Version Heizung (Gas, Wasser). Das: Rohre und Heizkörper.

Außenkontur, dessen Größe viel größer ist als die interne Platzierung unter Tage, ist während des Betriebs unsichtbar. Darin zirkuliert Kühlmittel. Das ist: oder ungefähr normales Wasser, oder Frostschutzmittel, in der Regel basierend auf Ethylenglykol. Und die zweite Option ist viel vorzuziehen.

Die Temperatur des Kühlmittels wird mit der Temperatur des Mediums im externen Kreislauf angeglichen und dann zur Wärmepumpe geleitet. Nach dem Durchlaufen werden die erhitzten Massen entlang geleitet Innenkontur.

Das Vorhandensein einer Wärmepumpe ist der Hauptfaktor für die Gewinnung von Wärmeenergie, die für die spätere Nutzung durch den Verbraucher bestimmt ist (Wohnungsheizung, Warmwasserbereitung).

Effizienz Dieses Gerät mag einige überraschen. Konsumierend elektrische Energie in Volumen 1 kW als Ergebnis seiner Arbeit „gibt“ noch ein bisschen mehr - 4-5 kW, was sehr seltsam aussieht.

Dies geschieht dank wie Design-Merkmale Gerät und die Tatsache, dass es neben elektrischer Energie auch die Wärmeenergie der Erde als zusätzliche Energie nutzt (auch bei niedrigen Bodentemperaturen).

Die Wärmepumpe ist betriebsfähig das ganze Jahr und verwendet werden 15-25 Jahre.

Notiz! Einige Experten behaupten, dass unter Berücksichtigung von Reibung oder Verschleiß tatsächliche Gültigkeitsdauer Systeme ohne Unterbrechung zur Ausführung Reparatur beläuft sich auf etwa 10 Jahre.

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DIY-Installation

Bevor Sie sich für einen solchen Schritt entscheiden, müssen Sie Vergleichen Sie die Fähigkeiten mit dem Umfang und der Komplexität aller erforderlichen Arbeiten zur Installation einer Geothermieanlage.

Kostenkalkulation

Die Berechnung der Kosten für die Installation einer Geothermieanlage erfolgt im Verhältnis zu:

• Akquisitionen Wärmepumpe eine gewisse Macht;
• Preise insgesamt Pipeline, entsprechend der Pumpenleistung;
• Herstellung verwandter Erdarbeiten(Brunnen bohren, Gräben ausheben) sowie die Kosten für die Verlegung von Netzwerken;
• Installation und Anschluss Wärmepumpe.

Foto 1. Erdwärmepumpe Modell Vitocal 300-W Pro mit Elektroantrieb zum Heizen, Hersteller - Viessmann.

In die Berechnung geht auch die Anschaffung einer Wärmepumpe ein, deren Preis je nach Leistung und Hersteller variiert.

Modelle mit Kapazität in der Region 4-5 kW wird beurteilt 3-7 Tausend. e. Geräteleistung 5-10 kW Kosten 4-8 Tausend. e. Hinter 10-15 kW— 5-10 Tausend. e.

Vielfältige Platzierung

Es gibt eine Unterteilung nach Installationsmethode Außenkontur (Kollektor). IN Boden es kann platziert werden vertikal oder horizontal. Im Boden Reservoir— horizontal. Jeder dieser Fälle hat seine eigenen Vor- und Nachteile.

Vertikaler Typ

Beim Aufbau einer vertikalen Installation sind Bohrungen erforderlich Brunnen mit einer Tiefe von 50 bis 200 Metern. Das heißt, zu einer Schicht mit erhöhter Temperatur. Einer der Schächte, Sollschacht genannt, dient der Wärmespeicherung.

Das darin befindliche Kühlmittel steigt auf, Dank der Pumpe Anschließend wird es den Rohren und Heizkörpern des internen Kreislaufs zugeführt.

Rückführung des Kühlmittels nach Abschluss des gesamten Zyklus durch einen anderen Schacht geworfen zurück zu den unterirdischen Schichten.

Man geht davon aus, dass die Lebensdauer einer solchen Anlage ca. beträgt Hunderte von Jahren.

Bei der Installation eines vertikalen Kollektors mit zwei Wellen Die Effizienz seiner Nutzung zum Heizen eines Privathauses wird verringert, da eine Kreispumpe erforderlich ist, um den Betrieb sicherzustellen erhebliche Menge Strom. Das ist passende Option zur Installation eines „Warmboden“-Systems.

Mit einem sparsameren Cluster Bei dieser Methode nimmt die Anzahl der Vertiefungen zu, ihre Tiefe nimmt jedoch ab.

Für den vertikalen Einbau besteht auch die Möglichkeit, den Behälter (Tank) mit Frostschutzmittel zu verstärken, in einer Tiefe von 100 m. Für die kontinuierliche Bewegung dieser vom Boden erwärmten Flüssigkeit sorgt eine Wärmepumpe.

Wenn Sie die Möglichkeit, Brunnen für eine vertikale Struktur zu bohren, für die Fähigkeiten und Ausrüstung erforderlich sind, nicht in Betracht ziehen, können Sie die Arbeiten selbst durchführen.

Horizontaler Wärmetauscher

Für die Installation eines horizontalen Wärmetauschers ist ein geringer Aufwand erforderlich, die Wärmeleistung ist jedoch in diesem Fall geringer. Für den Bau sind Aushubarbeiten erforderlich Aushub unterhalb der Gefriergrenze des Bodens. In den ausgehobenen Gräben wird die Außenkreislaufleitung verlegt und anschließend das gesamte Bauwerk wieder mit Erde bedeckt.

Die Temperatur der Bodenschicht ist viel niedriger und die Länge ist größer als bei Verwendung eines vertikalen Wärmetauschers. Quadrat ungefähr das Doppelte Raum, der beheizt werden soll.

Wir wissen, dass Geothermie die Wärme der Erde ist, und der Begriff „Geothermie“ wird oft mit Vulkanen und Geysiren in Verbindung gebracht. In Russland wird Geothermie vor allem im industriellen Maßstab genutzt; es gibt beispielsweise fernöstliche Kraftwerke, die die Wärme unseres Planeten nutzen.

Viele Menschen sind sich sicher, dass die Herstellung einer Erdwärmeheizung zu Hause mit eigenen Händen etwas aus der Science-Fiction ist. Nicht wahr? Aber das ist absolut nicht wahr! Mit Entwicklung moderne Technologien Die Nutzung von „grüner Energie“ im Haushalt ist mittlerweile durchaus möglich.

Wir werden über die Funktionsprinzipien alternativer Heizungen, ihre Vor- und Nachteile sprechen und vergleichen traditionelle Systeme Heizung Außerdem erfahren Sie, wie Sie den Wärmetauscher positionieren und eine Erdwärmeheizung mit Ihren eigenen Händen installieren.

Als in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts die Ölkrise ausbrach, entstand im Westen ein brennendes Bedürfnis. Zu dieser Zeit begann man mit der Entwicklung der ersten geothermischen Heizsysteme.

Heute sind sie in den Vereinigten Staaten, Kanada und westeuropäischen Ländern weit verbreitet.

Bildergalerie

Über geothermische Heizquellen

Für die Erdwärmeheizung können folgende Quellen terrestrischer Wärmeenergie genutzt werden:

• hohe Temperatur;
• niedrige Temperatur.

Zu den Hochtemperaturquellen zählen beispielsweise Thermalquellen. Sie können verwendet werden, ihr Umfang ist jedoch durch den tatsächlichen Standort solcher Quellen begrenzt.

Während diese Art von Energie in Island aktiv genutzt wird, ist Thermalwasser in Russland weit davon entfernt Siedlungen. Sie sind in Kamtschatka am stärksten konzentriert, wo Grundwasser als Kühlmittel genutzt und in Warmwassersysteme eingespeist wird.

Die Außenkontur wirkt deutlich größer als die Innenkontur, deren Ausmaße jedoch erst bei der Planung und Montage beurteilt werden können. Im Betrieb ist es unsichtbar, da es sich unter der Erde oder unter Wasser befindet. In diesem Kreislauf zirkuliert klares Wasser oder Frostschutzmittel auf Ethylenglykolbasis, was sehr zu bevorzugen ist.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Wenn es für Sie einfacher ist, visuelle Informationen wahrzunehmen, können Sie in diesem Video mit eigenen Augen genau sehen, wie ein Geothermiesystem funktioniert, und mehr darüber erfahren, wer von dieser Art der Heizung profitiert und warum.

Wir laden Sie ein, sich ein kurzes Video anzusehen, in dem der Besitzer eines horizontalen Erdkollektors über seine Eindrücke vom Betrieb spricht. Darüber hinaus erfahren Sie in diesem Video mehr über die laufenden Kosten, die mit dem Betrieb einer Erdwärmeheizung verbunden sind.

Jeder Eigentümer eines Privathauses entscheidet selbst, ob er die Dienste von Resin Anspruch nimmt oder sich nur auf sich selbst verlässt. Dabei lässt er sich von einer ganzen Reihe von Überlegungen leiten.

Haben Sie noch etwas hinzuzufügen oder haben Sie Fragen zur Erdwärmeheizung eines Privathauses? Sie können Kommentare zur Veröffentlichung hinterlassen. Das Kontaktformular befindet sich im unteren Block.

Das Problem, ein hochwertiges Heizsystem für ein Privathaus einzurichten, erfordert jedes Mal eine Herausforderung Nicht-Standard-Lösungen. Bekannte Heizungsarten, die bei der Brennstoffverbrennung Wärme erzeugen, gelten seit langem als wirtschaftlich unrentabel. Ein neues Produkt, das sich zunehmender Beliebtheit erfreut, ist die Erdwärmeheizung zum Selbermachen eines Hauses. Angesichts der steigenden Preise für Strom und Gas ist die Mehrheit zunehmend auf der Suche diese Option, obwohl es ziemlich kompliziert zu entwerfen und zu installieren ist.

Geothermie wird in der Regel im industriellen Maßstab genutzt, beispielsweise Fernost Einige Kraftwerke arbeiten mit Wärme aus dem Erdinneren. Für viele grenzt die Idee, ein Haus mit Erdwärme selbst zu heizen, an Science-Fiction-Romane über die Zukunft. Aber das ist alles andere als wahr! Dank der Entwicklung aktueller Technologien ist dies möglich geworden.

Die Erde ist ausgeglichen Winterzeit friert nicht durch. Diese Funktion wird von Installationsteams genutzt, die die Rohrleitung unterhalb des Gefrierpunkts verlegen. Erstaunlicherweise sinkt die Temperatur in diesen Erdschichten selten unter +5 +7°C. Ist es möglich, Wärme in der Erde zu speichern, sie dann zu entziehen und zur Erwärmung des Kühlmittels zu nutzen? Natürlich!

Bevor jedoch eine alternative Beheizung eines Privathauses mit Erdwärme umgesetzt wird, müssen folgende Probleme gelöst werden:

1. Wärme empfangen – es muss Wärmeenergie gesammelt werden, um sie anschließend an einen speziellen Speicher weiterzuleiten.
2. Erhitzen des Kühlmittels. Das erhitzte Frostschutzmittel muss Wärmeenergie an die in der Heizungsanlage und der Warmwasserversorgung zirkulierende Flüssigkeit übertragen.
3. Das abgekühlte Frostschutzmittel muss zur anschließenden Erwärmung wieder an den Wärmetauscher abgegeben werden.

Um diese Probleme zu lösen, wurde eine Erdwärmepumpe entwickelt, die die Wärme der Erde nutzt. Dieses Gerät ermöglicht es, die erforderliche Menge an Wärmeenergie zu extrahieren, die zur Produktion ausreicht große Menge erhitzen und als Haupt- oder verwenden zusätzliche Ausrüstung zum Heizen.

Die geothermische Hausheizung nutzt im Heizbetrieb ein ähnliches Funktionsprinzip wie eine Klimaanlage. Das Hauptelement ist, dessen Abmessungen in etwa den Abmessungen entsprechen Waschmaschine Dieses Element umfasst zwei Schaltkreise.

Der erste Kreislauf (intern) sieht aus wie das uns bereits bekannte Heizsystem eines Privathauses, in einer Ausführung mit gewöhnlichen Rohren und Heizkörpern. Der zweite (externe) ist ein Wärmetauscher, der sich unter der Erde oder im Wasser befindet. Durch diesen Kreislauf kann sowohl normales Wasser als auch eine spezielle Flüssigkeit mit Zusatz von Frostschutzmittel zirkulieren.

Ein externer Kreislauf, in dem das Kühlmittel (Wasser) zirkuliert, das die Temperatur der Umgebung annimmt und anschließend in die Wärmepumpe gelangt, die sowohl für die Heizung als auch für die Klimatisierung konfiguriert werden kann. Die beim Erhitzen in der Pumpe anfallende Wärme wird an den internen Kreislauf und beim Abkühlen an den externen Kreislauf übertragen.

Wassersammler werden in den unteren Bodenschichten am Grund eines Flusses oder Sees installiert, durch die Frostschutzmittel zirkuliert. Kollektoren geben Kälte ab und nehmen Wärme auf. Mit Hilfe einer Pumpe steigt das Frostschutzmittel nach oben. IN Puffertank es findet ein Wärmeaustausch statt. Erhitztes Frostschutzmittel überträgt Wärmeenergie auf das Kühlmittel oder erwärmt das Wasser. Das abgekühlte Frostschutzmittel gelangt zurück zu den Kollektoren.

Es gibt Anlagen, die große Räume autark beheizen können, andere dienen als Zusatzgeräte und können 50 bis 75 % des Wärmebedarfs eines Raumes decken.

Vor- und Nachteile einer Erdheizung

Die Entdeckung neuer Technologien ermöglicht es fast allen Hausbesitzern, das Energiepotenzial der Erde zu nutzen, und eröffnet die Möglichkeit, eine geothermische Hausheizung im privaten Bereich einzusetzen. Der Boden kann 98 % der Sonnenenergie speichern, die über die Oberfläche abgeleitet wird.

Dank dieses Phänomens bleibt auch im Winter ziemlich viel Wärme in der Erddicke erhalten, die Häuser heizen kann; Sie müssen sie nur mit Hilfe von in die richtige Richtung lenken Spezialausrüstung.

Die positiven Aspekte dieser Heizart:

1. Es gibt keinen Kraftstoffverbrennungsprozess. Dieses System Es zeichnet sich durch absolute Brandsicherheit aus, wodurch das Haus vor Bränden geschützt ist, die durch eine Heizungsanlage mit Brennstoffverbrennung entstehen können. Die Suche nach einem Kraftstofflagerort, dessen Beschaffung oder Lieferung ist nicht erforderlich.
2. Klangkomfort. Die Wärmepumpe arbeitet nahezu geräuschlos.
3. Erhebliche wirtschaftliche Vorteile. Für den Betrieb des Systems sind keine zusätzlichen finanziellen Zuschüsse erforderlich. Die jährliche Heizung erfolgt dank natürliche Prozesse, die man nicht kaufen muss. Natürlich wird für den Betrieb einer Wärmepumpe Strom benötigt, gleichzeitig ist die erzeugte Energiemenge jedoch um ein Vielfaches höher als die Kosten für den Stromverbrauch.
4. Umweltfaktor. Die geothermische Beheizung eines privaten Landhauses ist die umweltfreundlichste Lösung. Aufgrund der Tatsache, dass der Verbrennungsprozess ausgeschlossen ist, ist die Freisetzung verschiedener Verbrennungsprodukte in die Atmosphäre ausgeschlossen.
5. Kompaktheit des Systems. Es ist nicht erforderlich, einen separaten Raum für den Heizraum zu bauen oder bereitzustellen. Benötigt wird lediglich eine Wärmepumpe, die beispielsweise im Keller installiert werden kann. Die volumenmäßig größte Kontur liegt unter Wasser oder unter der Erde und muss daher nicht abgedeckt werden.
6. Multifunktionalität. Ein ähnliches System kann sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen verwendet werden. Im Wesentlichen wird es nicht nur die Rolle einer Heizung, sondern auch einer Klimaanlage spielen.
7. Die Verfügbarkeit dieser Ressource nahezu überall auf der Welt sowie geringe Kosten für Betrieb und Wartung dieses Systems.

Eine Ressource wie Geothermie ist praktisch kostenlos; die Hauptkosten entstehen durch die Bezahlung des Stroms, der zum Betrieb der Wärmepumpe notwendig ist. Durch den Verbrauch von 1 kW Strom können Sie 3-5 kW Wärmeenergie gewinnen.

Es ist erwähnenswert, dass der Preis für Erdwärmeheizung recht hoch ist. Diese Ausrüstung amortisiert sich in etwa 5–8 Jahren. Dies schreckt viele Menschen ab, die die Installation kostengünstiger, aber recht effektiver Geräte zum Heizen ihres Hauses planen, aber nicht bereit sind, genug auszugeben große Gelder für den Kauf von Ausrüstung.

Erforderliche geothermische Ausrüstung

Die Erwärmung aus dem Boden erfolgt durch Aufnahme und Abgabe der Energie und basiert auf dem Einsatz spezieller Geräte. Diese Geräte speichern Wärme aus der Umgebung und übertragen sie an das Kühlmittel des Heizsystems eines Privathauses. Hierzu kommen folgende Heizgeräte zum Einsatz:

1. Verdampfer – tief unter der Erde platziert, um die in der Umgebung vorhandene Wärmeenergie zu speichern.
2. Kondensator – bringt die Frostschutzflüssigkeit auf die gewünschte Temperatur.
3. Geothermie Pumpstation- ist für die Zirkulation des Kühlmittels im Kreislauf verantwortlich und steuert die Funktion der gesamten Heizungsanlage.
4. Puffertank – konzentriert erhitzte, nicht gefrierende Flüssigkeit an einem Ort für die anschließende Übertragung des thermischen Zustands. Im Inneren befindet sich ein Tank, der Wasser aus dem Kreislauf enthält, und eine Spule, in der erhitztes Frostschutzmittel zirkuliert.

Jetzt ist noch klarer geworden, wie die Geothermie-Technologie funktioniert, dank der ein Privathaus mit Wärme aus der Erd- oder Wasserumgebung beheizt wird.

Beachten Sie, dass die Leistung der Wärmepumpe von der Temperatur der Umgebung abhängt, in der sich der Wärmetauscher befindet. In diesem Fall haben die Bewohner Kamtschatkas großes Glück, denn hier gibt es viele Geysire.

Vor der Installation von Wärmeheizgeräten ist eine geologische Erkundung erforderlich. Befindet sich die Wärmequelle in der Nähe des Hauses, ist es besser, an dieser Stelle einen Teich anzulegen und den Wärmetauscher an dessen Boden zu platzieren. Dann amortisiert sich die Erdwärmeheizung eines Privathauses deutlich früher.

Grundlegende Austauschschemata

Es gibt drei Schemata für die Organisation einer thermischen Alternativheizung, also den Aufbau eines Kreislaufs zur Speicherung von Wärmeenergie:

1. Als effektivste Rohrleitung gilt ein vertikales System mit einer Brunnenpumpe. Die Anordnung eines solchen Kreislaufs erfordert jedoch den Einsatz spezieller Ausrüstung und das Bohren von Brunnen mit einer Tiefe von 50 bis 200 Metern. Dabei diese Methode rechtfertigt den Aufwand, da die Lebensdauer des Brunnens etwa 100 Jahre beträgt.
2. Kostengünstiger und einfacher sind horizontale Rohrleitungen, bei denen die Rohre unter einer Erdschicht unterhalb des Gefrierpunkts des Bodens liegen. Der Hauptnachteil dieser Option besteht darin, dass die Kontur einen sehr großen Umfang einnimmt. Zum Beispiel für ein Gebäude mit einer Fläche von 180 qm. Es werden 450 qm benötigt. freie Fläche auf dem Gelände, so dass der nächste Baum zwei Meter von den Rohren entfernt ist.
3. Am günstigsten und bequemsten ist es, den Wärmetauscher in ausreichender Tiefe des Reservoirs zu platzieren, damit der Boden dort nicht gefriert. Für die Installation eines solchen Systems ist keine teure Spezialausrüstung erforderlich. Diese Option ist für die Erdwärmeheizung eines Hauses am optimalsten, sofern sich der Speicher nicht weiter als 100-120 Meter vom Gebäude entfernt befindet.

Der Außenkreislauf besteht aus Rohren aus Polyethylen, basierend auf einem Verhältnis von 40-50 W Wärmeenergie pro Meter Kollektor. Bei einer Pumpenleistung von 10 kW muss also ein Brunnen mit einer Tiefe von etwa 165 bis 195 Metern ausgestattet werden. Um die erforderliche geschätzte Länge zu erhalten, können Sie anstelle eines Bohrlochs von einem Punkt aus 2-3 Bohrlöcher mit geringerer Tiefe bohren, jedoch in verschiedene Richtungen, also mit der Cluster-Methode.

Wie macht man es selbst?

Es ist ziemlich schwierig, eine Erdwärmeheizung, eine Art Kraftwerk (GeoPP), selbst zu betreiben, aber es ist durchaus möglich. In der Reihe neben dem Haus müssen Sie eine Struktur aus einem geschlossenen Rohrleitungssystem errichten und diese in beträchtlicher Tiefe platzieren. Die Größe des Kollektors und die Gestaltung der Spule hängen vom Grad der Wärmeleitfähigkeit und der Tiefe des Bodens ab. Wenn Sie die Installation einer Erdwärmeheizung zu Hause selbst durchführen, ist es besser, den externen Kreislauf fertig zu kaufen.

Um Mindestbetriebsbedingungen für eine Geothermieanlage zu schaffen, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

1. Die Temperatur der Bodenschicht, in der der Rohrkreislauf verlegt wird, sollte nicht unter +5°C fallen.
2. In der gesamten Rohrleitung mit Frostschutzmittel muss eine Isolierung angebracht werden, um den Kreislauf vor dem Einfrieren zu schützen.
3. Die thermische Beheizung eines Gebäudes erfolgt nach sorgfältiger Berechnung und Planung.

Angesichts dieser Anforderungen wird deutlich, dass Erdwärme wirksam sein kann. Für die nördlichen Regionen ist der Einsatz einer solchen Anlage jedoch zur Beheizung kleiner Gebäude – bis zu 200 qm – gerechtfertigt.

Betrachten wir nur Möglichkeiten, mit eigenen Händen eine horizontale Erdwärmeheizung zu Hause unter der Erde oder im Wasser zu erzeugen. Die vertikale Montage des Kollektors ist deutlich schwieriger und sehr teuer.

Eine Wärmepumpe nimmt nicht viel Platz ein, da dieses Gerät in seiner Größe mit einem herkömmlichen Heizkessel vergleichbar ist. Auch die Anbindung des Sediments an die Innenkontur des Gebäudes ist kein Problem. Die Hauptaufgabe besteht darin, die Außenkontur zu gestalten.

Am besten installieren Sie den Kollektor in einem Reservoir in einer Entfernung von nicht mehr als 100 Metern. Es ist notwendig, dass die Teichfläche mehr als 200 m² beträgt und die Tiefe mindestens 3 bis 3,5 Meter beträgt. Wenn Sie nicht über die Rechte zur Nutzung dieses Reservoirs verfügen, müssen Sie zunächst eine Genehmigung für die Installation der erforderlichen Ausrüstung einholen.

Wenn sich der Teich auf Ihrem Grundstück befindet, wird es Ihnen nicht schwer fallen, ihn eine Zeit lang zu entleeren, sodass Sie die Rohre problemlos spiralförmig an seinem Grund verlegen und befestigen können. Ausgrabung bestehen lediglich aus dem Ausheben eines Grabens, der für den Anschluss des externen Kreislaufs an die Erdwärmepumpe erforderlich ist. Alles erledigt Installationsarbeit, kann der Vorratsbehälter wieder gefüllt werden.

Wenn Ihr Standort noch nicht über Grünflächen und viele Bauwerke verfügt, können Sie eine horizontale Methode zur unterirdischen Platzierung des Wärmetauschers entwerfen. Dazu müssen Sie unter Berücksichtigung der oben angegebenen Parameter berechnen, wie viel Fläche der zukünftige Kollektor einnehmen wird: 250-300 m². Kontur pro 100 qm. Baustelle.

Wenn auf Ihrem Grundstück Bäume und temporäre Gebäude stehen, Sie aber unbedingt eine horizontale Erdwärmeheizung installieren möchten, müssen alle Gebäude und Grünflächen abgeholzt und abgerissen werden. Der Prozess ist komplex, zeitaufwändig, aber notwendig.

Die Technologie der Beheizung von Gebäuden mit Erdwärme ist im Westen bei Bewohnern weit verbreitet westliche Länder wissen, wie man langfristige Investitionen tätigt, die sich in 5-10 Jahren auszahlen. In unserem Land gibt es nicht viele Menschen, die bereit sind, etwa 20.000 US-Dollar für die Installation eines solchen Systems zu zahlen. Allerdings erfreut sich die alternative Erdwärmeheizung eines Privathauses immer größerer Beliebtheit.

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Die Energie der Erde wird derzeit kaum zum Heizen eines Hauses genutzt – die meisten Menschen bevorzugen die Nutzung traditioneller Energiequellen. Doch die Treibstoffpreise steigen stetig und die Gas-, Kohle- und Ölreserven werden auch nach vielen Jahren irgendwann zur Neige gehen. Aus diesem Grund besteht die Notwendigkeit, danach zu suchen alternative Quellen Wärme, insbesondere die Wärme der Erde zum Heizen des Hauses.

Die Beheizung eines Hauses mit Erdwärme ist der Solarenergie vorzuziehen Windenergie. In Europa sind Solaranlagen bereits weit verbreitet, die es ermöglichen, die Sonnenstrahlen zum Heizen eines Hauses und zur Warmwasserbereitung zu nutzen (siehe auch: „“). Ihr Einsatz ist jedoch begrenzt – reichen sie in Ländern mit warmem Klima aus, um ein Haus vollständig zu heizen, so gibt es in Regionen mit gemäßigtem Klima zu viele bewölkte Tage. Darüber hinaus müssen Solarkollektoren über eine große Fläche und einen geräumigen Wärmespeicher verfügen, wodurch die Erstellung einer Heizungsanlage hohe Kosten verursacht (sprich: „“).

Auch bei längerem Schlechtwetter kann eine zusätzliche Wärmequelle nicht schaden. Auch Windenergie ist nicht die beste Option: Ihre Stärke variiert und Falten im Relief tragen zur Bildung von Orten mit konstanter Ruhe bei.

Wenn Sie die Wärme der Erde zum Heizen Ihres Hauses nutzen, benötigen Sie keine zusätzliche Energiequelle – der Boden in mehreren Metern Tiefe hält an jedem Tag eine konstante Temperatur. Je größer die Eintauchtiefe der Erdwärmepumpe, desto höher ist die Erdreichtemperatur und damit auch die Heizeffizienz (mehr Details: „“). Sie müssen sich jedoch an die Gefriertiefe erinnern verschiedene Regionen sie ist anders.

Erdwärmepumpen, die Erdwärme nutzen, um ein Haus zu heizen

Die Erwärmung mit der Energie der Erde erfolgt dank eines speziellen Geräts – einer Erdwärmepumpe.

Das Funktionsprinzip ähnelt einem Kühlschrank:

• das gasförmige Kältemittel wird durch den Kompressor komprimiert und wird gleichzeitig sehr heiß;
• Das Kältemittel strömt durch den Wärmetauscher, gibt überschüssige Wärme ab und kühlt an Zimmertemperatur;
• Nach dem Abkühlen gelangt dieser Stoff in den Kühlkreislauf des Gefrierschranks, wo er sich ausdehnt. Als Folge der Änderung Aggregatzustand Von flüssig bis gasförmig kühlt das Kältemittel stark ab und kühlt alles um sich herum;
• Anschließend geht es zurück zum Kompressor und der Zyklus wiederholt sich erneut.

Auf ähnliche Weise erfolgt die Beheizung eines Hauses mit Erdenergie. Beispielsweise nimmt ein Kühlschrank Wärme von einem kalten Gegenstand auf und überträgt sie auf einen warmen Gegenstand, sodass Wärme vom Gefrierschrank auf diesen übertragen wird Minustemperaturen in das Zimmer. Die Menge der gepumpten Energie ist um ein Vielfaches größer als der vom Kompressor verbrauchte Strom.

Heizung unterscheidet sich von Erdwärme hohe Effizienz – Wärmekraft dreimal so viel Strom verbraucht. Wenn wir eine Wärmepumpe mit einem Kühlschrank vergleichen, dann ersetzt in diesem Fall der Boden, der eine konstante Temperatur hat, den Gefrierschrank.

Wenn Sie ein Heizsystem erstellen, müssen Sie nicht nur Heizkörper zur Wärmeabgabe installieren, sondern auch einen Wärmetauscher auf der zweiten Seite des Kreislaufs, der dem Boden Wärme entzieht.

Es gibt zwei Arten von Sammlern:

• Vertikale;
• horizontal.

Bevor Sie mit der Nutzung der Erdwärme zur Beheizung Ihres Hauses beginnen, müssen Sie sich für den Kollektortyp entscheiden. Wie sie aussehen, können Sie auf dem Foto sehen.

Vertikale Kollektoren zum Heizen eines Hauses vom Boden aus

Diese Arten von Kollektoren werden am häufigsten verwendet – sie werden bis zu einer Tiefe von mehreren zehn Metern in den Boden eingetaucht. Dazu bohren sie in geringer Entfernung vom Haus benötigte Menge In Brunnen werden dann Rohre (meist aus vernetztem Polyethylen) gelegt. In einer solchen Tiefe bleibt die Bodentemperatur hoch und stabil; dementsprechend ist die Beheizung eines Privathauses mit der Erdwärme äußerst effektiv. Mit dieser Option benötigen Kollektoren keine große Fläche.

Allerdings sollte man einen wesentlichen Nachteil dieses Schemas berücksichtigen: Die Erwärmung aus dem Erdinneren ist teuer. Natürlich amortisieren sich die Anschaffungskosten später, aber dennoch kann sich nicht jede Familie solche Ausgaben leisten. Die Bohrkosten sind hoch und es wird viel Geld kosten, mehrere Brunnen mit einer Tiefe von 50 Metern zu bohren.

Horizontale Kollektoren zur Beheizung eines Hauses mit Erdwärme

Sie werden in Regionen mit relativ warmem Klima eingesetzt, in denen die Gefriertiefe des Bodens 1 bis 1,5 Meter nicht überschreitet. In diesem Fall ist die Organisation der Beheizung des Hauses vom Boden aus viel einfacher, da Sie selbst Gräben ausheben können und die Arbeitskosten erheblich gesenkt werden.

Aber dieses Schema hat auch seine Nachteile. Erstens ist das Heizen vom Boden aus mit eigenen Händen nicht so einfach: Für ein Haus mit einer Fläche von 275 Quadratmetern müssen Sie beispielsweise 1200 Meter Rohre in Gräben verlegen. Abgesehen davon, dass Sie viel Zeit mit dem Ausheben von Gräben verbringen müssen, nehmen die Rohre auch eine große Fläche ein. Dieser Bereich kann beispielsweise nicht für einen Garten oder Gemüsegarten genutzt werden: Die Wurzeln der Pflanzen gefrieren aufgrund der Funktionsweise des Kollektors.

Heizen mit Erdenergie ist also eine gute Idee, aber sehr schwierig umzusetzen. Ähnlich verhält es sich mit Solarheizung. Aus diesem Grund sind alternative Energiequellen heute nicht weit verbreitet.

Luftverteiler

Auch die Erdheizung eines Privathauses kann mit Luftkollektoren realisiert werden. Dies ist eine einfachere Methode im Vergleich zu den beiden vorherigen.

Die Luft in einem Raum erwärmen angenehme Temperatur, erforderlich eine bestimmte Menge von Hitze. Je niedriger die Anfangstemperatur, desto höher sind die Kosten. Mit Hilfe einer Lüftungsanlage und der aus dem Erdreich gewonnenen Wärme können Sie die Lufttemperatur in Ihrem Zuhause kostenlos erhöhen. Das Erhitzen der Erde mit Wärme ist in diesem Fall sehr einfach.

Um ein Heizsystem zu organisieren, benötigen Sie:

• Bringen Sie den Lüftungslufteinlass unter den Gefrierpunkt des Bodens.
• Verlegen Sie einen gebogenen, geraden oder Mehrrohrverteiler konventionell Abflussrohre(Das Formular wird je nach Standort für jeden ausgewählt Quadratmeter die Fläche des Hauses sollte 1,5 Meter Kollektor betragen);
• Machen Sie am am weitesten vom Haus entfernten Ende des Kollektors eine Entlüftung, bringen Sie das Rohr auf eine Höhe von mindestens 1,5 Metern über dem Boden und statten Sie es mit einem Ablenkschirm aus (natürlich wird der Luftstrom in das Haus erzwungen).

In diesem Fall kann eine Erdheizung das Haus nicht vollständig mit Wärme versorgen.

Es ermöglicht jedoch die Umsetzung zweier Ideen:

1. Die durch die Lüftung eintretende Luft kann mit jedem Heizgerät (Gaswärmeerzeuger, Solar, Elektro etc.) erwärmt und anschließend in den Räumen verteilt werden Lüftungskanäle. Eine solche Erdheizung wird nicht völlig kostenlos sein, aber die Kosten werden trotzdem sinken: Es wird nicht die kalte Straßenluft erwärmt, sondern die bereits auf etwa +10 Grad erwärmte Luft. Besonders gut lässt sich Geld sparen, wenn die Winter in der Region kalt sind.
2. Die durch die Erdwärme erwärmte Luft kann zum Anblasen der Außeneinheit einer herkömmlichen Klimaanlage oder Luft-Luft-Wärmepumpe genutzt werden. Jedes Gerät dieser Klasse kann bei einer Temperatur von etwa +10 Grad effektiv arbeiten. Die Schwierigkeit bei der Umsetzung besteht lediglich darin, den erforderlichen Luftstrom sicherzustellen. Dadurch wird die Luft durch die Erdwärme erwärmt, gelangt in die Wärmepumpe und wird aus dem Haus abgegeben.

Das Heizen mit Erdwärme ist eine gute Alternative zu herkömmlichen Heizmethoden, derzeit jedoch nicht weit verbreitet (lesen Sie auch: „“). Dies liegt vor allem an der Komplexität der Installation und den hohen Anschaffungskosten. Die beste Option besteht darin, Brunnen zu bohren und Rohre darin zu verlegen, aber ein solches Heizsystem ist zu teuer. Andererseits ist es dadurch möglich, das Haus mit einer kostenlosen Wärmequelle zu heizen.

Man darf auch nicht vergessen, dass diese Heizmöglichkeit umweltfreundlich und hocheffizient ist, da die Bodentemperatur in mehreren Dutzend Metern Tiefe konstant bleibt.

Video darüber, wie man die Wärme der Erde zum Heizen eines Hauses nutzt: