Încălzire folosind căldura pământului. Pompă de căldură geotermală DIY

O locuință confortabilă și confortabilă, răcoroasă vara și caldă iarna, este, fără exagerare, visul oricărei persoane. Există multe tipuri de încălzire a locuinței - lemne, turbă, electricitate, cărbune, gaz, încălzire geotermală. Dar echipamentele care funcționează cu cărbune, gaz, turbă și altele asemenea nu pot fi clasificate ca fiind ecologice și sigure. Și costul unui astfel de combustibil variază foarte mult.

Mulți oameni cred că incalzire pe gaz casa privata este cea mai buna varianta. Cu toate acestea, există și unele foarte semnificative puncte negative. În unele cazuri, este imposibil să instalați o astfel de încălzire dacă o conductă de gaz nu este conectată la cabana dumneavoastră. Instalare instalatie de gaz cere serviciu permanent, respectarea strictă toate standardele de siguranță, precum și permisele speciale.

Cu toate acestea, există o opțiune destul de bună pentru încălzirea fără gaz - aceasta este încălzirea geotermală a locuinței. Numărul utilizatorilor unor astfel de sisteme crește zilnic, deoarece o astfel de încălzire se mândrește cu multe calități pozitive. Printre cele mai importante este faptul că un astfel de sistem de încălzire este cel mai economic, precum și ecologic și sigur.

Principiul de funcționare

Sistemul de încălzire de la căldura pământului este format din 3 componente principale:

• Contur interior;
• Contur exterior;
• Pompa de caldura.

Mulți sunt interesați de întrebarea: ce este încălzirea cu energia pământului? Designul unui astfel de sistem este destul de greu de înțeles, așa că pentru clarificare vom da un mic exemplu.

Se poate spune că sistemul geotermal este într-un fel un frigider, doar „în sens invers”.

Evaporatorul, care joacă aici rolul unui congelator, este situat adânc în intestinele pământului. Condensatorul, care este realizat sub forma unei bobine de cupru, este folosit pentru a aduce aerul sau apa la temperatura necesara. Temperatura evaporatorului situat sub pământ este semnificativ mai scăzută decât deasupra suprafeței.

Potrivit producătorilor de astfel de sisteme de încălzire, temperatura este în intervalul de la 5 la 8 grade Celsius.

Principiul de funcționare.

Utilizarea de compresoare robuste și fiabile, precum și tehnologii inovatoare de sisteme de refrigerare, fac posibilă crearea unică și moduri neobișnuite căldură „de calitate scăzută”, care este situată deasupra solului, în căldură „de înaltă calitate”, care este utilizată în continuare la încălzirea geotermală a unei case private.

Ca rezultat, acest lucru vă permite să începeți productie industriala Elementul principal cu această metodă de încălzire a spațiului este pompele de căldură.

Sistemele de încălzire geotermală funcționează pe principiul transferului fizic de căldură către agentul frigorific datorită energiei pământului. Aproximativ același principiu de funcționare este implementat într-un frigider convențional. Mai mult de 75% din cantitatea totală de căldură care este eliberată în timpul funcționării unui sistem de încălzire a locuinței este energie. mediu inconjurator, care se acumulează în continuare și intră în camerele de zi și în alte spații ale cabanei.

Din acest motiv, această energie are o capacitate remarcabilă de autovindecare, drept urmare sistemul de încălzire geotermală nu dăunează echilibrului ecologic și energetic al planetei noastre.

Istoria apariției

Principalul motiv pentru apariția unor astfel de sisteme de încălzire pentru cabane este criza energetică care a avut loc în anii 70 ai secolului trecut. Inițial, doar cele mai elite și bogate familii și-au permis să instaleze un sistem inovator de încălzire de la sol.

În viitor, datorită dezvoltării treptate a științei și tehnologiei, precum și apariției noilor tehnologii, astfel de sisteme au devenit mai răspândite, deoarece costul lor de achiziție era în continuă scădere.

Acum, pentru o familie cu un venit mediu, un sistem de încălzire geotermal este disponibil fără daune grave bugetului. Îmbunătățirea și modernizarea echipamentelor geotermale se efectuează în continuare, deoarece instalarea de noi unități duce la o scădere a consumului de energie și la economii mari.

pro

Funcționarea unor astfel de sisteme de încălzire se realizează pe un combustibil calitativ nou și neobișnuit - energia intestinelor pământului este folosită pentru aer condiționat, precum și pentru încălzirea unei case private. Această energie creează condiții optime și confortabile pentru viață și, de asemenea, nu poluează mediul. Substanțe dăunătoare si deseuri. Încălzirea casei se realizează folosind energie gratuită, pentru 1 kW de energie electrică sistemul returnează 4-5 kW de căldură

Geotermia funcționează eficient și în siguranță, fără procese de ardere, deci nu există o condiție prealabilă pentru ca sistemul să ia foc sau să explodeze.

Un avantaj la fel de important este că nu este nevoie să achiziționați hote și coșuri de fum suplimentare, care pot fi necesare pentru a asigura buna funcționare a altor tipuri de sisteme de încălzire. În timpul funcționării de încălzire, din sol nu sunt emise fumuri și mirosuri nocive, un astfel de sistem nu face zgomot inutil și, în plus, nu ocupă mult spațiu.

Unitățile geotermale, spre deosebire de sistemele cu combustibil solid și combustibil lichid, sunt practic invizibile pentru oameni, nu distrug integritatea fațadei și a interiorului casei. Nu este nevoie să pierdeți timpul gândindu-vă la probleme precum depozitarea, livrarea și cumpărarea combustibilului, deoarece energia planetei este inepuizabilă.

Un alt fapt foarte remarcabil este că cu ajutorul puteți încălzi încăperile iarna sau puteți răci cabana în timpul căldurii.

Dacă trebuie să vă încălziți casa cu căldura pământului, atunci ar trebui să luați în considerare și latura sa financiară. Imediat, observăm că procesul de instalare a unui astfel de sistem va necesita costuri mari în comparație cu echipamentele diesel și pe gaz.

Spre deosebire de aceasta, se poate observa că nivelul consumului de energie electrică este mult mai mic, astfel încât în termen lung fezabilitatea economică a achiziției de echipamente geotermale este vizibilă cu ochiul liber. Potrivit dezvoltatorilor, din fiecare kilowatt de energie electrică cheltuită vor fi returnați până la cinci kilowați de energie termică.

Instalare

Există mai multe moduri de a cheltui un spațiu minim pentru instalarea pompelor de căldură:

1. operarea sondelor subterane. Pentru a face acest lucru, va trebui să rulați un circuit special într-un puț adânc, care este umplut cu antigel;
2. exploatarea apelor subterane calde. Pentru a face acest lucru, trebuie să forați un puț destul de adânc. panza freatica sunt antrenate prin schimbătorul de căldură, pompat anterior de pompă;
3. așezarea umbrelelor speciale în poziție orizontală sub nivelul glaciației de iarnă la fundul rezervorului.

Concluzie

În cele din urmă, observăm că încălzirea geotermală ecologică pentru cea mai eficientă s-a dovedit a fi într-un mod de funcționare comun cu " podele calde". Acest lucru permite proprietarului casei să se bucure de confortul și confortul unic, precum și să economisească o sumă bună de bani.

Principalul avantaj al unei astfel de combinații neobișnuite este că este asigurat principiul încălzirii uniforme a întregii încăperi, prevenind crearea de zone de supraîncălzire. Pentru un an de funcționare, economiile din utilizarea unui astfel de sistem de încălzire prin pardoseală și încălzire geotermală ajung la aproximativ 20% față de bateriile tradiționale de radiatoare.

Încălzirea geotermală este un proiect foarte real care promite multe beneficii proprietarilor de case private. Desigur, unele dintre echipamente vor trebui cumpărate gata făcute, deoarece fabricarea lor acasă este pur și simplu imposibilă. Dar o cantitate destul de mare de muncă poate fi realizată independent, fără a implica specialiști.

Economiile semnificative ale costurilor sunt doar unul dintre beneficiile acestei soluții. Un alt „plus” este încrederea în calitatea materialelor și a lucrărilor efectuate.

Încălzirea geotermală este utilizată pentru sistem de incalzire.

După cum este sursa principală sau suplimentară de căldură energia pământului.

Încălzirea unei case cu căldură din subteran: ce este

Pe teritoriul Rusiei izvoare (termale) de înaltă temperatură sunt situate extrem de neuniform, în principal departe de așezări, ceea ce face dificilă utilizarea lor pentru încălzire.

Odată cu dezvoltarea tehnologiilor și introducerea de noi tipuri de echipamente, pentru producerea de energie termică, a devenit posibilă utilizarea și surse de temperatură scăzută .

Printre altele, straturi subterane situate la distanță 50-100 de metri mai jos suprafata solului, au o temperatură pozitivă egală cu 10-12°C. Aceste valori sunt stocate indiferent de timp, ceea ce face posibilă utilizarea încălzirii pe tot parcursul anului.

Avantaje sisteme de incalzire geotermala:

• Economie. Sursele sunt resurse regenerabile, care evită investițiile financiare în achiziționarea de combustibil, așa cum este cazul sistemelor tradiționale. Nu vor exista costuri suplimentare asociate cu transportul, depozitarea combustibilului.
• Siguranță. Este puțin probabil să apară accidente, explozii și incendii.
• Prietenia mediului. Deoarece procesul de ardere nu este utilizat într-un sistem geotermal, emisiile sale inerente în atmosferă sunt excluse.
• autonomie. În prezența control automat nu necesită intervenție frecventă sau monitorizare externă constantă.

Defecte:

• Inițială considerabilă cheltuieli de bani.
• intensivă în muncă instalare.
• Necesitate sursa de energie electrica.

Cum funcționează un sistem de încălzire geotermal?

Căldura pentru încălzirea locuinței sau furnizarea apei calde se obține prin transformări aceasta din energia mediului cu ajutorul unui special unitate.

Elementul principal al unei instalații geotermale este Pompa de caldura, care este conectat la circuitul de încălzire intern și extern.

Structura conturului interior este similară varianta traditionala incalzire (gaz, apa). Acest: tevi si calorifere.

Bucla exterioară, a cărui dimensiune este mult mai mare decât cea internă, fiind amplasată Subteran, este invizibil în timpul funcționării sale. În interiorul ei circulă un lichid de răcire. Aceasta: sau apa de taur, sau antigel de obicei bazat pe etilen glicol. Și, a doua opțiune este mult mai de preferat.

Temperatura purtătorului de căldură este egalată cu temperatura mediului când acesta se află în circuitul extern, apoi este trimisă la pompa de căldură. După trecerea prin ea, masele încălzite sunt direcționate de-a lungul conturul interior.

Prezența unei pompe de căldură este principalul factor de obținere a energiei termice, care este destinată utilizării ulterioare a acesteia de către consumator (încălzirea locuinței, alimentarea cu apă caldă).

eficienţă acest dispozitiv poate surprinde pe unii. Consumând energie electrică în volum 1 kW ca urmare a muncii lor „Dă afară” puțin mai mult - 4-5 kW, ceea ce pare foarte ciudat.

Acest lucru se datorează modului caracteristici de proiectare dispozitiv, precum și faptul că, pe lângă electrică, folosește energia termică a pământului ca una suplimentară (chiar și la temperaturi scăzute ale solului).

Pompa de căldură este capabilă să funcționeze pe tot parcursul anuluiși funcționează pe tot parcursul 15-25 ani.

Notă! Unii experți susțin că, ținând cont de frecare sau uzură, perioada de timp real sisteme fără a opri să conducă lucrări de reparații este vreo 10 ani.

De asemenea, veți fi interesat de:

Instalare DIY

Înainte de a face un astfel de pas, comparați posibilitățile cu volumul și complexitatea tuturor lucrărilor necesare pentru a instala un sistem geotermal.

Calculul costurilor

Calculul costului unui dispozitiv de sistem geotermal este calculat în raport cu:

• achizitii pompa de caldura o anumită putere;
• preturi totale conductă, în funcție de puterea pompei;
• producerea de conexe lucrări de teren(forarea puțurilor, săparea șanțurilor), precum și costul de așezare a rețelelor;
• instalare si conectare pompa de caldura.

Foto 1. Pompa de caldura geotermala model Vitocal 300-W Pro cu actionare electrica pentru incalzire, fabricata de Viessmann.

Calculul include și achiziționarea unei pompe de căldură, al cărei preț variază în funcție de putere și producător.

Modele de putere din zonă 4-5 kW va fi evaluat în 3-7 mii. e. Puterea aparatului 5-10 kW cheltuieli 4-8 mii. e. In spate 10-15 kW— 5-10 mii. e.

Plasarea colectorului

Există o împărțire după metoda de instalare conturul exterior (colector). ÎN sol poate fi plasat vertical sau orizontal.în pământ rezervor— orizontal. Fiecare dintre aceste cazuri are propriile sale avantaje și dezavantaje.

Tip vertical

Când construiți o instalație verticală, este nevoie de găurire puţuri cu adâncimea de 50-200 de metri. Adică la un strat cu o temperatură ridicată. Una dintre mine, care se numește debit, servește pentru a lua căldură.

Lichidul de răcire din el crește, datorita pompei, apoi există o alimentare la conductele și radiatoarele circuitului intern.

Returnarea, după parcurgerea întregului ciclu, a lichidului de răcire aruncat printr-o altă minăînapoi la straturile subterane.

Se crede că durata de viață a unei astfel de plante este de aproximativ sute de ani.

La amenajarea unui colector de tip vertical cu doi arbori eficiența utilizării sale pentru încălzirea unei case private este redusă, deoarece va dura cantitate semnificativă de energie electrică. Aceasta este varianta potrivita pentru montarea sistemului „pardoseală caldă”.

Cu mai economic cluster metoda, numărul puțurilor crește, dar adâncimea acestora scade.

Pentru instalarea verticală, există și o opțiune care prevede întărirea recipientului (rezervorului) care conține antigel, la o adâncime de 100 m. Mișcarea continuă a acestui lichid, încălzit din sol, asigură o pompă de căldură.

Dacă nu luați în considerare opțiunea de forare a puțurilor pentru o structură verticală, care necesită abilități și echipamente, atunci munca se poate face independent.

Schimbător de căldură orizontal

Pentru a instala un schimbător de căldură orizontal (tip), va fi nevoie de puțin efort, dar puterea de căldură în acest caz va fi mai mică. Excavare necesară pentru a construi excavare sub marcajul de îngheț. Conducta conturului exterior este așezată în șanțurile săpate, iar ulterior întreaga structură este din nou acoperită cu pământ.

Temperatura stratului de sol va fi mult mai mică și lungimea mai mare decât atunci când se folosește un schimbător de căldură de tip vertical. Pătrat aproximativ dublu față de camera de incalzit.

Știm că geotermia este căldura Pământului, iar conceptul de „geotermă” este adesea asociat cu vulcani și gheizere. În Rusia, energia geotermală este utilizată în principal la scară industrială, de exemplu, există centrale electrice din Orientul Îndepărtat care funcționează pe baza căldurii planetei noastre.

Mulți sunt siguri că a face încălzire geotermală acasă cu propriile mâini este ceva în afara tărâmului fanteziei. Nu-i așa? Dar acest lucru nu este absolut adevărat! Cu dezvoltarea tehnologii moderne utilizarea în gospodărie a „energiei verzi” a devenit destul de reală.

Vom vorbi despre principiile încălzirii alternative, avantajele și dezavantajele sale, comparați cu sisteme tradiționale Incalzi. Veți învăța, de asemenea, cum să poziționați schimbătorul de căldură și cum să instalați încălzirea geotermală cu propriile mâini.

Când criza petrolului a izbucnit în anii 70 ai secolului trecut, în Occident a apărut o nevoie arzătoare. În acest moment au început să fie create primele sisteme de încălzire geotermală.

Astăzi sunt utilizate pe scară largă în Statele Unite, Canada și țările Europei de Vest.

Galerie de imagini

Despre sursele de încălzire geotermală

Pentru încălzirea geotermală pot fi utilizate următoarele surse de energie termică terestră:

• temperatura ridicata;
• temperatura scazuta.

Izvoarele termale, de exemplu, aparțin celor cu temperaturi ridicate. Le puteți folosi, dar domeniul lor este limitat de locația reală a acestor surse.

Dacă în Islanda acest tip de energie este utilizat în mod activ, atunci în Rusia apele termale sunt departe aşezări. Ele sunt cele mai concentrate în Kamchatka, unde apa subterană este folosită ca purtător de căldură și furnizată sistemelor de apă caldă.

Conturul exterior pare mult mai mare decât cel interior, deși dimensiunile sale pot fi estimate doar în perioada de planificare și instalare. În timpul funcționării, este invizibil, deoarece este sub pământ sau sub apă. În interiorul acestui circuit circulă antigel obișnuit pe bază de apă sau etilenglicol, ceea ce este mult mai de preferat.

Concluzii și video util pe această temă

Dacă vă este mai ușor să percepeți informații vizuale, atunci acest videoclip vă va permite să vedeți cu proprii ochi exact cum funcționează sistemul geotermal, precum și să aflați mai multe despre cine și de ce acest tip de încălzire este benefic.

Vă invităm să urmăriți un scurt videoclip în care proprietarul unui colector orizontal de subsol va vorbi despre impresiile sale despre funcționarea acestuia. În plus, după vizionarea acestui videoclip, veți afla despre costurile curente asociate cu funcționarea unui sistem de încălzire geotermal.

Fiecare proprietar al unei case private alege singur dacă să cumpere serviciile organizațiilor furnizoare de resurse sau să se bazeze numai pe el însuși. În acest sens, el este ghidat de o întreagă listă de considerații.

Aveți ceva de adăugat sau aveți întrebări despre încălzirea geotermală a unei case private? Puteți lăsa comentarii la postare. Formularul de contact este în blocul de jos.

Problema amenajării unui sistem de încălzire de înaltă calitate pentru o casă privată necesită de fiecare dată soluții nestandardizate. Tipurile binecunoscute de încălzire care generează căldură în timpul arderii combustibilului au fost de multă vreme recunoscute ca fiind neprofitabile din punct de vedere economic. O noutate care începe să devină populară este încălzirea geotermală a locuințelor. Odată cu creșterea prețurilor la electricitate și gaze, majoritatea se uită din ce în ce mai mult la această opțiune, deși este destul de complicat în proiectare și instalare.

Energia geotermală este utilizată, de regulă, la scară industrială, de exemplu, în Orientul îndepărtat unele centrale electrice funcționează pe baza căldurii din interiorul pământului. Pentru mulți, ideea de încălzire geotermală a locuințelor se învecinează cu romanele științifico-fantastice despre viitor. Dar acest lucru este departe de a fi adevărat! Datorită dezvoltării tehnologiilor actuale, acest lucru a devenit posibil.

Pământul chiar și în timp de iarna nu îngheață. Această caracteristică este utilizată de echipele de instalare care așează conducta sub punctul de îngheț. În mod surprinzător, temperatura din aceste straturi ale pământului scade rar sub +5 +7 ° C. Este posibil ca pământul să acumuleze căldură, apoi să o extragă și să o folosească pentru a încălzi lichidul de răcire? Natural!

Dar înainte de a implementa încălzirea alternativă a unei case private folosind căldura pământului, este necesar să se ocupe de următoarele probleme:

1. Primirea căldurii - va fi necesar să colectați energie termică pentru transferul ei ulterior într-un dispozitiv special de stocare.
2. Încălzire purtător de căldură. Antigelul încălzit trebuie să transfere energie termică lichidului care circulă în sistemul de încălzire și apă caldă.
3. Antigelul răcit trebuie condus înapoi la schimbătorul de căldură pentru încălzire ulterioară.

Pentru a rezolva aceste probleme, a fost dezvoltată o pompă geotermală care utilizează căldura pământului. Acest dispozitiv face posibilă extragerea cantității necesare de energie termică, care este suficientă pentru a produce un numar mare deîncălziți și folosiți ca principal fie echipament adițional pentru incalzire.

Încălzirea geotermală a casei folosește principiul de funcționare similar aparatului de aer condiționat în modul de încălzire. Elementul principal este, ale cărui dimensiuni sunt aproximativ similare cu dimensiunile mașină de spălat, acest element include două contururi.

Primul circuit (intern) arată ca sistemul de încălzire al unei case private deja familiar, într-un design care include țevi și calorifere obișnuite. Al doilea (extern) este un schimbător de căldură, care este situat sub pământ sau sub apă. Acest circuit poate circula atât apă obișnuită, cât și un lichid special cu adaos de antigel.

Un circuit extern în care circulă lichidul de răcire (apa), care primește temperatura mediului, după care intră în pompa de căldură, care poate fi configurată atât pentru încălzire, cât și pentru aer condiționat. Căldura care se acumulează în pompă în timpul încălzirii este transferată în circuitul intern, iar în timpul răcirii - în cel extern.

Colectoarele de apă sunt montate în straturile inferioare ale solului, pe fundul unui râu sau al unui lac, prin care circulă antigelul. Colectorii eliberează frigul și absorb căldura. Cu ajutorul unei pompe, antigelul se ridică. ÎN rezervor tampon are loc schimbul de căldură. Antigelul încălzit transferă energie termică lichidului de răcire sau încălzește apa. Antigelul răcit se întoarce la colectoare.

Există unități capabile să încălzi independent încăperi mari, restul sunt folosite ca echipamente auxiliare care pot asigura de la 50% la 75% din necesarul de căldură pentru o cameră.

Avantajele și dezavantajele încălzirii subterane

Descoperirea noilor tehnologii face posibil ca aproape toți proprietarii să utilizeze potențialul energetic al pământului, deschizând posibilitatea utilizării unui sistem de încălzire geotermal a locuinței în sectorul privat. Solul poate acumula 98% din energia soarelui, care este disipată la suprafață.

Datorită acestui fenomen, chiar și în timpul iernii, în grosimea pământului este stocată destul de multă căldură, care este capabilă să încălzească case, este necesar doar să o direcționați în direcția corectă cu ajutorul echipament special.

Aspectele pozitive ale acestui tip de încălzire:

1. Nu există proces de ardere. Acest sistem este complet ignifugă, datorită căruia casa este protejată de apariția incendiilor care pot apărea din cauza unui sistem de încălzire cu o metodă de ardere a combustibilului. Nu este nevoie să căutați un loc pentru depozitarea combustibilului, pregătirea sau livrarea acestuia.
2. Confort sonor. Pompa de căldură funcționează aproape silențioasă.
3. Beneficiu economic semnificativ. În timpul funcționării sistemului, nu este nevoie de subvenții monetare suplimentare. Incalzirea anuala este asigurata de procese naturale pe care nu trebuie să le cumperi. Desigur, electricitatea este necesară pentru funcționarea unei pompe de căldură, dar, în același timp, cantitatea de energie produsă este mult mai mare decât costul consumului de energie electrică.
4. factor de mediu. Încălzirea geotermală a unei locuințe private suburbane este cea mai ecologică soluție. Datorită faptului că procesul de ardere este exclus, este exclusă emisia în atmosferă a diferitelor produse de ardere.
5. Compactitatea sistemului. Nu este nevoie să construiți sau să alocați o cameră separată pentru camera cazanului. Tot ceea ce este necesar este o pompă de căldură, care poate fi instalată, de exemplu, la subsol. Cel mai mare contur din punct de vedere al volumului va fi sub apă sau pământ, așa că nu va fi nevoie să-l mascați.
6. Multifunctionalitate. Un astfel de sistem poate fi folosit atât pentru încălzire, cât și pentru răcire. În esență, va juca nu numai rolul unui încălzitor, ci și al unui aparat de aer condiționat.
7. Disponibilitatea acestei resurse aproape oriunde în lume, în plus, costuri reduse pentru operarea și întreținerea acestui sistem.

O astfel de resursă precum energia geotermală este de fapt gratuită, principalele cheltuieli sunt pentru plata energiei electrice, care este necesară pentru funcționarea pompei de căldură. Când cheltuiți 1 kW de energie electrică, puteți obține 3-5 kW de energie termică.

De menționat că prețul încălzirii geotermale este destul de mare. Acest echipament se amortizează în aproximativ 5-8 ani. Acest lucru este respingător pentru mulți care vor instala echipamente ieftine, dar destul de eficiente pentru încălzirea caselor, dar nu sunt gata să cheltuiască suficient multi bani pentru achiziționarea de echipamente.

Echipamente geotermale necesare

Încălzirea de la pământ funcționează prin absorbția și eliberarea energiei sale și se bazează pe utilizarea unor echipamente speciale. Aceste dispozitive acumulează căldură din mediu și o transferă în lichidul de răcire al sistemului de încălzire al unei case private. Pentru aceasta, se folosesc următoarele dispozitive de încălzire:

1. Evaporator - plasat adânc în subteran pentru a acumula energia termică care se află în mediu.
2. Condensator - aduce lichidul care nu ingheta la temperatura dorita.
3. geotermal stație de pompare- raspunde de circulatia lichidului de racire in circuit si controleaza functionarea intregii instalatii de incalzire.
4. Rezervor tampon - concentrează lichidul neîngheț încălzit într-un singur loc pentru transferul ulterior al stării termice. In interior contine un rezervor care contine apa din circuit si o serpentina, in interiorul careia circula antigel incalzit.

Acum a devenit și mai clar cum funcționează geotermia, datorită căreia o casă privată este încălzită cu căldura de la pământ sau din mediul acvatic.

Rețineți că performanța pompei de căldură depinde de temperatura mediului în care este plasat schimbătorul de căldură. În acest caz, locuitorii din Kamchatka sunt foarte norocoși, deoarece aici sunt o mulțime de gheizere.

Înainte de a instala echipamente pentru încălzire termică, este necesar să efectuați o explorare geologică. Dacă sursa de căldură este situată pe amplasamentul din apropierea casei, atunci este mai bine să faceți un rezervor în acest loc și să plasați schimbătorul de căldură în partea de jos. Apoi încălzirea geotermală a unei case private se va plăti mult mai devreme.

Scheme de decuplare de bază

Există trei scheme pentru organizarea încălzirii alternative termice, adică echiparea unui circuit pentru acumularea energiei termice:

1. Cea mai eficientă conductă este considerată a fi un sistem vertical cu o pompă de foraj. Cu toate acestea, amenajarea unui astfel de contur necesită utilizarea unor echipamente speciale și forarea puțurilor cu o adâncime de 50 până la 200 de metri. în care Pe aici justifică cheltuiala, deoarece durata de viață a puțului este de aproximativ 100 de ani.
2. Mai puțin costisitoare și mai simplă este conducta orizontală, în care conductele se află sub un strat de pământ sub nivelul de îngheț al solului. Principalul dezavantaj al acestei opțiuni este că conturul ocupă un perimetru foarte mare. De exemplu, pentru o clădire cu o suprafață de 180 mp. 450 mp. spațiu liber pe șantier astfel încât cel mai apropiat arbore să fie la doi metri de conducte.
3. Cel mai ieftin și mai convenabil mod este să plasați schimbătorul de căldură la o adâncime suficientă a rezervorului, astfel încât solul să nu înghețe acolo. Amenajarea unui astfel de sistem nu necesită munca unor echipamente speciale costisitoare. Această opțiune este cea mai optimă pentru a crea încălzire geotermală acasă, cu condiția ca rezervorul să nu fie mai departe de 100-120 de metri de clădire.

Circuitul exterior este asamblat din țevi din polietilenă, cu calculul raportului de 40-50 W de energie termică pe metru de colector. Deci, cu o putere a echipamentului de pompare de 10 kW, va fi necesară dotarea unui puț cu o adâncime de aproximativ 165-195 de metri. Pentru a obține lungimea estimată dorită, în loc de un puț, se pot fora 2-3 mai puțin adânci dintr-un punct, dar în direcții diferite, adică prin metoda clusterului.

Cum să o faci singur?

Este destul de dificil, dar destul de posibil, să faci încălzire geotermală pe cont propriu, o aparență de centrale electrice (geoPP). Un rând cu o casă, trebuie să construiți o structură dintr-o țeavă închisă și să o plasați la o adâncime considerabilă. Dimensiunea colectorului și designul bobinei depind de gradul de conductivitate termică și de adâncimea solului. Dacă începeți instalarea încălzirii geotermale acasă cu propriile mâini, atunci este mai bine să cumpărați circuitul extern gata făcut.

Pentru a crea condițiile minime pentru funcționarea unui sistem geotermal, trebuie îndeplinite următoarele condiții:

1. Temperatura stratului de sol în care va fi amplasat circuitul conductei nu trebuie să scadă sub +5°C.
2. Pe toată conducta antigel, trebuie realizată izolație pentru a proteja circuitul de îngheț.
3. Încălzirea termică a clădirii se realizează după calcule atente și realizarea proiectului.

Având în vedere aceste cerințe, devine clar că încălzirea geotermală poate fi eficientă. Cu toate acestea, pentru regiunile nordice, utilizarea unei astfel de instalații este justificată pentru încălzirea clădirilor de o suprafață mică - până la 200 mp.

Luați în considerare numai modalități de a crea încălzire geotermală orizontală acasă cu propriile mâini sub pământ sau apă. Montarea colectorului pe verticală este mult mai dificilă și foarte costisitoare.

O pompă de căldură nu ocupă mult spațiu, deoarece acest echipament este comparabil ca dimensiuni cu un cazan convențional. Conectarea depozitului la conturul interior al clădirii nu este, de asemenea, dificilă. Sarcina principală este de a echipa conturul exterior.

Cel mai bine este să instalați colectorul într-un iaz la o distanță de cel mult 100 de metri. Este necesar ca suprafața iazului să fie mai mare de 200 mp, iar adâncimea - cel puțin 3-3,5 metri. Dacă nu aveți drepturi de utilizare a acestui rezervor, atunci va trebui mai întâi să obțineți permisiunea de a instala echipamentul necesar.

Dacă iazul se află în proprietatea dumneavoastră, atunci nu vă va fi dificil să îl scurgeți pentru o perioadă pentru a așeza și fixa conductele în spirală la fundul său fără probleme. Excavare constau doar in saparea unui sant necesar racordarii unui circuit extern la o pompa geotermala. După ce a terminat totul munca de instalare, rezervorul poate fi umplut din nou.

Dacă site-ul dvs. nu are încă spații verzi și multe structuri, atunci puteți proiecta o modalitate orizontală de a plasa schimbătorul de căldură în subteran. Pentru a face acest lucru, trebuie să calculați ce zonă va ocupa viitorul colector, ținând cont de parametrii indicați mai sus: 250-300 mp. contur la 100 mp. zonă de construcții.

Dacă pe șantierul tău există copaci și clădiri temporare, dar chiar vrei să faci încălzire geotermală orizontală, atunci toate structurile și spațiile verzi vor trebui tăiate și demolate. Procesul este complex, consumator de timp, dar necesar.

Tehnologia de încălzire a clădirilor cu căldură subterană este foarte comună în Occident, ca rezidenți tarile vestice să știți să faceți investiții pe termen lung care să se răstoarne în 5-10 ani. În țara noastră, nu sunt mulți oameni dispuși să plătească aproximativ 20.000 de dolari pentru amenajarea unui astfel de sistem. Cu toate acestea, încălzirea geotermală alternativă a unei case private devine din ce în ce mai populară.

1.
2.
3.
4.

Energia pământului pentru încălzirea unei case este în prezent rar utilizată - majoritatea oamenilor preferă să folosească surse de energie tradiționale. Dar prețurile combustibililor cresc constant, iar rezervele de gaz, cărbune și petrol se vor epuiza cândva, chiar și după mulți ani. Din acest motiv, devine necesar să cauți surse alternative căldură, în special - căldura pământului pentru încălzirea casei.

Încălzirea unei case cu căldura pământului este mai de preferat în comparație cu solară și energie eoliana. În Europa, sistemele solare sunt deja răspândite, permițând utilizarea razelor solare pentru încălzirea unei case și încălzirea apei (a se citi și: „”). Cu toate acestea, utilizarea lor este limitată - dacă în țările cu un climat cald sunt suficiente pentru a încălzi complet locuințele, atunci în regiunile cu un climat temperat sunt prea multe zile înnorate. In plus, colectoarele solare trebuie sa aiba o suprafata mare si un depozit de caldura incapator, iar ca urmare, realizarea unui sistem de incalzire costa foarte mult (a se citi: "").

De asemenea, nu strica sa ai o sursa suplimentara de caldura in caz de vreme rea prelungita. Nici energia eoliană nu este cea mai bună opțiune: puterea sa se schimbă, iar pliurile de relief contribuie la formarea locurilor cu calm constant.

Dacă folosiți căldura pământului pentru a încălzi casa, atunci nu este necesară o sursă suplimentară de energie - în orice zi, solul la o adâncime de câțiva metri menține o temperatură constantă. Cu cât adâncimea de scufundare a pompei geotermale este mai mare, cu atât temperatura solului este mai mare și, în consecință, eficiența încălzirii (mai multe detalii: ""). Cu toate acestea, trebuie să vă amintiți despre adâncimea înghețului - în regiuni diferite ea este diferită.

Pompe geotermale care folosesc căldura pământului pentru a încălzi casa

Încălzirea din energia pământului se datorează unui dispozitiv special - o pompă geotermală.

Principiul funcționării sale este similar cu frigiderul:

• agentul frigorific gazos este comprimat de compresor și, în același timp, este foarte fierbinte;
• agentul frigorific trece prin schimbătorul de căldură, degajând căldură în exces și răcind către temperatura camerei;
• după răcire, această substanță intră în circuitul de răcire al congelatorului, unde apoi se dilată. Ca urmare a schimbării starea de agregare de la lichid la gazos, agentul frigorific se răcește brusc și răcește totul în jurul lui;
• apoi se întoarce la compresor și ciclul se repetă din nou.

În mod similar, are loc încălzirea casei cu energia pământului. De exemplu, un frigider preia căldură de la un obiect rece și o transferă la un obiect cald, astfel căldura este transferată de la congelator la temperatura sub zeroîn cameră. Cantitatea de energie pompată este de câteva ori mai mare decât energia electrică consumată de compresor.

Încălzirea de la căldura pământului este diferită Eficiență ridicată – putere termala de trei ori cantitatea de energie electrică consumată. Dacă comparăm o pompă de căldură cu un frigider, atunci în acest caz solul, care are o temperatură constantă, înlocuiește congelatorul.

Atunci când creați un sistem de încălzire, este necesar să instalați nu numai radiatoare pentru transferul de căldură, ci și un schimbător de căldură pe a doua parte a circuitului, care va prelua căldura de la sol.

Colectorii sunt de două tipuri:

• vertical;
• orizontală.

Înainte de a începe să utilizați căldura de la pământ pentru a vă încălzi casa, trebuie să vă decideți asupra tipului de colector. Cum arată, puteți vedea în fotografie.

Colectori verticali pentru încălzirea unei case de la sol

Cel mai adesea, astfel de colectori sunt utilizați - sunt scufundați în pământ la o adâncime de câteva zeci de metri. Pentru a face acest lucru, la o distanță nesemnificativă de casa Buryats suma corectă puțuri, apoi țevi (de obicei din polietilenă reticulata) sunt plasate în ele. La o astfel de adâncime, temperatura solului rămâne ridicată și stabilă, respectiv încălzirea unei case private cu căldura pământului este foarte eficientă. Cu această opțiune, colectorii nu necesită o suprafață mare.

Cu toate acestea, ar trebui să țineți cont de un dezavantaj semnificativ al acestei scheme: încălzirea din intestinele pământului este costisitoare. Desigur, costurile inițiale se vor achita mai târziu, dar totuși nu orice familie își poate permite astfel de cheltuieli. Costul forajului este mare și va fi nevoie de mulți bani pentru a face mai multe puțuri la 50 de metri adâncime.

Colectori orizontali pentru incalzirea casei cu caldura pamantului

Sunt utilizate în regiunile cu un climat relativ cald, unde adâncimea înghețului solului nu depășește 1-1,5 metri. În acest caz, este mult mai ușor să organizați încălzirea unei case de la sol, deoarece puteți săpa singur tranșee, iar costul muncii va scădea semnificativ.

Dar o astfel de schemă are și dezavantaje. În primul rând, nu este atât de ușor să faci încălzire de la sol cu ​​propriile mâini: de exemplu, pentru o casă cu o suprafață de 275 de „pătrate”, va trebui să așezi 1200 de metri de țevi în tranșee. . Pe lângă faptul că trebuie să petreci mult timp săpat șanțuri, conductele vor ocupa și o suprafață mare. Este imposibil să utilizați acest site, de exemplu, pentru o grădină sau o grădină de legume: rădăcinile plantelor se vor îngheța din cauza caracteristicilor colectorului.

Astfel, încălzirea cu energia pământului este o idee bună, dar foarte greu de implementat. Similar este cazul cu incalzire solara. Din acest motiv, sursele alternative de energie nu sunt utilizate pe scară largă astăzi.

Colectori de aer

Încălzirea subterană a unei case private poate fi implementată și folosind colectoare de aer. Aceasta este o modalitate mai ușoară decât cele două anterioare.

Pentru a încălzi aerul din cameră până la temperatura confortabila, necesar o anumită cantitate de căldură. Cu cât temperatura inițială este mai mică, cu atât costurile sunt mai mari. Cu ajutorul unui sistem de ventilație și căldură obținută din sol, este posibilă creșterea gratuită a temperaturii aerului din casă. Încălzirea cu căldura pământului în acest caz este foarte simplă.

Pentru a organiza un sistem de încălzire aveți nevoie de:

• aduceți admisia aerului de ventilație sub nivelul de îngheț al solului;
• așezați un colector curbat, drept sau cu mai multe țevi, folosind un sistem convențional conducte de canalizare(formularul se selectează în funcție de site, pentru fiecare metru patrat suprafața casei ar trebui să reprezinte 1,5 metri de colector);
• faceți o evacuare a aerului la capătul cel mai îndepărtat al colectorului de casă, aducând conducta la o înălțime de cel puțin 1,5 metri de sol și dotând-o cu un deflector-umbrelă (desigur, fluxul de aer în casă va fi forțat .

În acest caz, încălzirea cu pământ nu va putea asigura complet căldura casei.

Cu toate acestea, oferă o oportunitate de a realiza două idei:

1. Aerul care intră prin ventilație poate fi încălzit de orice încălzitor (generator de căldură pe gaz, solar, electric etc.) și apoi diluat prin încăperi folosind canale de ventilație. O astfel de încălzire de la sol nu va fi complet gratuită, dar costurile vor scădea în continuare: nu va fi încălzit aerul rece al străzii, ci cel care s-a încălzit deja până la aproximativ +10 grade. Poți economisi mai ales dacă iernile din regiune sunt reci.
2. Aerul încălzit la sol poate fi folosit pentru a sufla unitatea exterioară a unui aparat de aer condiționat convențional sau a unei pompe de căldură aer-aer. Orice dispozitiv din această clasă va putea funcționa eficient la o temperatură de aproximativ +10 grade. Complexitatea implementării constă doar în asigurarea fluxului de aer dorit. Ca urmare, aerul este încălzit de căldura solului, intră în pompa de căldură și este evacuat în afara casei.

Încălzirea la sol este o alternativă bună la metodele tradiționale de încălzire, dar în prezent nu este răspândită (citiți și: „”). Acest lucru se datorează în principal complexității instalării și costurilor inițiale ridicate. Cea mai bună opțiune forează puțuri și plasează țevi în ele, dar un astfel de sistem de încălzire este prea scump. Pe de altă parte, vă permite să încălziți casa folosind o sursă de căldură liberă.

De asemenea, nu trebuie uitat că această opțiune de încălzire este ecologică și foarte eficientă, deoarece temperatura solului la o adâncime de câteva zeci de metri rămâne constantă.

Videoclip despre cum să folosiți căldura pământului pentru a vă încălzi casa: