Geotermiske varmesystemer i et landsted: funktioner ved at fremstille det selv

Vi ved, at geotermi er jordens varme, og udtrykket “geotermisk” er ofte forbundet med vulkaner og gejsere i vores land. I Rusland bruges geotermisk energi hovedsageligt i industriel skala. F.eks. Er der fjernøsten-kraftværker, der opererer på baggrund af vores planetes varme.

Mange mennesker er sikre på, at det at fremstille geotermisk opvarmning derhjemme er noget fra fantasiens område. Er det ikke? Men dette er helt forkert! Med udviklingen af ​​moderne teknologi er den indenlandske brug af ”grøn energi” blevet ret reel.

Vi vil tale om principperne for alternativ opvarmning, dens fordele og ulemper, sammenlignelige med traditionelle varmesystemer. Du lærer også om placeringen af ​​varmeveksleren og hvordan du selv monterer geotermisk opvarmning.

Et par historiske fakta

Da oliekrisen brød ud i 70'erne i det forrige århundrede, opstod et brændende behov i Vesten alternative energikilder. Det var på dette tidspunkt, at de første geotermiske varmesystemer begyndte at blive oprettet.

I dag bruges de meget i USA, Canada og Vesteuropæiske lande.

For eksempel bruges Østersøvandet aktivt i Sverige, hvis temperatur er + 4 ° С. I Tyskland er introduktionen af ​​geotermiske varmesystemer endda sponsoreret på statsniveau.

I Rusland opererer Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya og andre geotermiske kraftværker. Men fakta om at bruge jordens energi i vores private sektor er meget få.

De reelle fordele og ulemper

Hvis geotermisk opvarmning i den private sektor i Rusland er relativt lille, betyder det da, at ideen ikke er værdien af ​​dens gennemførelse? Måske skulle du ikke tage dig af dette problem? Det viste sig, at dette ikke er tilfældet.

Brug af et geotermisk varmesystem er en rentabel løsning. Der er flere grunde til dette. Blandt dem er den hurtige installation af udstyr, der er i stand til at arbejde i lang tid uden afbrydelser.

Hvis du ikke bruger vand, men frostvæske af høj kvalitet i varmesystemet, fryser det ikke, og dets slitage er minimal.

Vi viser andre fordele ved denne type opvarmning.

• Proceduren for afbrænding af brændstof er udelukket. Vi opretter et absolut brandsikkert system, der under dets drift ikke vil være i stand til at forårsage nogen skade på boliger. Derudover er en række andre aspekter, der er relateret til tilstedeværelsen af ​​brændstof, udelukket: nu er det ikke nødvendigt at se efter et sted, hvor det skal opbevares, for at deltage i dets forberedelse eller levering.
• Væsentlige økonomiske fordele. Under drift af systemet kræves der ingen yderligere investeringer. Den årlige opvarmning leveres af naturkræfterne, som vi ikke køber. Under driften af ​​varmepumpen bruges naturligvis den elektriske energi, men på samme tid overstiger den producerede energi væsentligt forbruget.
• Miljøfaktor. Geotermisk opvarmning af et privat landsted er en miljøvenlig løsning. Fraværet af en forbrændingsproces udelukker adgangen til forbrændingsprodukter i atmosfæren. Hvis mange mennesker er klar over dette, og et sådant varmeforsyningssystem vil modtage behørig udbredt distribution, vil menneskers negative indvirkning på naturen blive meget reduceret.
• Kompakt system. Du behøver ikke at organisere et separat kedelrum i dit hus. Alt, hvad der er behov for, er en varmepumpe, der f.eks. Kan placeres i kælderen. Systemets mest omfangsrige kontur vil være placeret under jorden eller under vand, på overfladen af ​​dit websted vil du ikke se det.
• Alsidighed. Systemet kan fungere både til opvarmning i den kolde sæson og til afkøling i sommervarmen. Det vil faktisk sige, at det ikke kun erstatter en varmeapparat, men også et klimaanlæg.
• Akustisk komfort. Varmepumpen kører næsten lydløst.

Valget af et geotermisk varmesystem er økonomisk levedygtigt, på trods af at du skal bruge penge på køb og installation af udstyr.

For øvrig er ulempen ved systemet netop de omkostninger, du skal gå for at installere systemet og forberede det til arbejde. Det vil være nødvendigt at købe selve pumpen og nogle materialer for at afslutte installationen af ​​det eksterne manifold og det interne kredsløb.

Disse omkostninger betaler sig dog kun i de første par driftsår. Efterfølgende brug af en opsamler, der er lagt i jorden eller nedsænket i vand, kan spare betydelige omkostninger.

Derudover er selve installationsprocessen ikke så kompliceret at invitere eksterne specialister til dens implementering. Hvis du ikke borer, kan alt andet gøres uafhængigt.

Det skal bemærkes, at nogle håndværkere i et forsøg på at spare penge lærte at indsamle geotermisk energi egen varmepumpe.

Om kilder til geotermisk opvarmning

Til geotermisk opvarmning kan du bruge følgende kilder til terrestrisk termisk energi:

• høj temperatur;
• lav temperatur.

Kilder til høj temperatur inkluderer for eksempel termiske fjedre. Du kan bruge dem, men omfanget af deres anvendelse er begrænset til den faktiske placering af sådanne kilder.

Hvis denne type energi bruges aktivt på Island, er termiske farvande i Rusland langt fra bosættelser. De koncentreres så meget som muligt i Kamchatka, hvor underjordisk vand bruges som kølevæske og leveres til varmtvandforsyningssystemer.

Men til brug af kilder til lav temperatur har vi alle de nødvendige forudsætninger. Til dette formål er de omgivende luftmasser, jord eller vand egnede.

At udtrække den nødvendige energi ved hjælp af en varmepumpe. Med sin hjælp finder proceduren til omdannelse af omgivelsestemperatur til termisk energi til ikke kun opvarmning, men også varmt vandforsyning fra et privat boligejerskab sted.

Princippet for drift af sådan opvarmning

Hvis du er bekendt med, hvordan det fungerer klimaanlæg eller køleskab, er ligheden mellem disse processer og princippet om funktionen af ​​geotermisk opvarmning åbenbar. Grundlaget for systemet er en varmepumpe, der er inkluderet i to kredsløb - ekstern og intern.

For at organisere et traditionelt varmesystem i ethvert hus er det nødvendigt at montere rør i det til transport af kølevæsken og radiatorer, når varmen opvarmes, kommer varmen ind i lokalerne. I vores tilfælde er rør og radiatorer også nødvendige. De danner systemets interne kredsløb. Kan føjes til kredsløbet varme gulve.

Det eksterne kredsløb ser meget større ud end det interne, selvom det kun kan estimeres i planlægnings- og installationsperioden. Under drift er det usynlig, fordi det er under jorden eller under vand. Almindeligt vand eller ethylenglycol-baseret frostvæske cirkulerer inde i dette kredsløb, hvilket er meget at foretrække.

varmeoverføringsmiddel i det ydre kredsløb varmes det op til det medium, hvori det er nedsænket, og sendes i en "opvarmet" form til varmepumpen. Gennem det overføres koncentreret varme til det indre kredsløb, som et resultat af, at vandet i rør, radiatorer og gulvvarme opvarmes.

Det nøgleelement, der genopliver hele systemet, er således varmepumpen. Hvis dit hus har en almindelig vaskemaskine, så ved: denne pumpe vil besætte omtrent det samme område.

For at arbejde har han brug for elektricitet, men forbruger kun 1 kW giver han genereringen af ​​4-5 kW varme. Og dette er ikke et mirakel, da kilden til "yderligere" energi er kendt - dette er miljøet.

To typer varmevekslerarrangement

Der er to muligheder for opvarmning af et privat hus ved hjælp af miljøet med lave temperaturer i miljøet. Grundlaget for systemet i alle tre tilfælde er en geotermisk pumpe.

Det interne kredsløb forbliver uændret for enhver opvarmningsmetode, og den største forskel er placeringen af ​​det eksterne kredsløb.

Geotermisk opvarmning sker med en varmeveksler placeret:

• oprejst - placeret i brønde, der afslører eller ikke åbner akviferen;
• vandret - varmevekslere af systemer anbringes i en pit eller åben dam i form af en slags spole.

Hver af de her opvarmede typer er kendetegnet ved dens funktioner, ulemper og fordele.

Hvis du agter at oprette et sådant varmesystem med dine egne hænder, vil du være interesseret i at lære mere om hver type.

Mulighed nr. 1. Lodret placering af en ekstern samler

Denne type opvarmning er baseret på et interessant naturfænomen: I en dybde på 50-100 m eller mere fra dens overflade har jorden den samme og konstante temperatur på 10-12 ° C året rundt.

For at kunne bruge denne jordenergi er det nødvendigt bor lodrette brønde. Teknologien er næsten den samme som at forberede en vandkilde.

For at maksimere bevarelsen af ​​landskabet kan du bore flere rør fra det samme udgangspunkt, men fra forskellige vinkler.

Systemets eksterne kredsløb monteres direkte i disse brønde. Dette vil effektivt fjerne sin varme fra jorden. Naturligvis kan denne metode næppe kaldes enkel og lavbudget.

Det er relevant i det tilfælde, hvor det område, der støder op til huset, allerede er udstyret, og krænkelse af dets landskab er upassende. Dybden af ​​brøndboring kan nå fra 50 til 200 meter.

De specifikke parametre for brønden afhænger af den geologiske situation på stedet og parametrene for den fremtidige struktur. Denne designs levetid er cirka 100 år.

For at installere en lodret version af et system med en varmeveksler, der udtrækker underjordisk vandenergi, er det nødvendigt at bore to akviferer.

Af en af ​​dem, kaldet debitering, trækkes ved hjælp af en pumpe vand, som efter varmeoverførsel smelter sammen til den anden modtagende generation.

Mulighed # 2. Horisontalt arrangement af jordopsamler

For at lægge den udvendige kontur med en vandret type opvarmning, skal du vide, hvor dybt jorden fryser i dit område.

Rør lægges under fryseniveauet i forberedte skyttegrave, mens de fanger et ret stort rum: at varme et hus med et areal på 200-250 kvadratmeter. m, skal du bruge omkring 600 kvadratmeter. m varmeveksler. Det er seks hundrede dele.

Det er klart, at under sådanne forhold vil mængden af ​​jordarbejde være betydelig.Derudover skal du overveje med hensyn til placeringen af ​​træer og anden vegetation på stedet for ikke at fryse dem. For eksempel er det umuligt at placere samlerørene tættere end halvanden meter fra træerne.

Denne installationsmetode bruges som regel i de tilfælde, hvor webstedet netop er ved at blive masteret til konstruktion. Alle beregninger og planer for opførelsen af ​​hytten, tilrettelæggelsen af ​​dets opvarmning og planlægningen af ​​jorden udføres bedst samtidigt.

Nedsænkning af en vandret varmeveksler i en dam

Denne metode kræver et specielt arrangement for boligejerskab - i en afstand af ca. 100 m fra et reservoir med tilstrækkelig dybde. Derudover bør det specificerede reservoir ikke fryse til bunden, hvor systemets eksterne kredsløb vil være placeret. Og for dette kan reservoirets areal ikke være mindre end 200 kvadratmeter. m.

Den åbenlyse fordel ved denne metode er manglen på obligatorisk arbejdskrævende udgravning, selvom du stadig er nødt til at tænke over samlerens undervands placering. Og en særlig tilladelse til sådant arbejde vil også være nødvendigt.

En geotermisk installation, der bruger vandenergi, er dog stadig den mest økonomiske.

Gør det selv: hvad og hvordan

Hvis du allerede installerer din egen geotermisk opvarmning, er det eksterne kredsløb stadig bedre at købe færdiglavet. Naturligvis overvejer vi kun måder til vandret placering af den eksterne varmeveksler: under jordoverfladen eller under vand.

Det er meget vanskeligere at montere en lodret borehulssamler selv, hvis du ikke har udstyr og boreevner.

Varmepumpen er ikke for stort udstyr. I dit hus tager det ikke meget plads. Når alt kommer til alt er det i størrelse sammenligneligt med en konventionel fast brændstofkedel. Det er en simpel opgave at forbinde den indre kontur af dit hjem til det.

Faktisk gøres alt nøjagtigt det samme som ved organisering og opvarmning ledninger ved hjælp af traditionelle varmekilder. Den største vanskelighed er arrangementet af det eksterne kredsløb.

Den bedste mulighed ville være at bruge en vandmasse, hvis der er en i en afstand på højst 100 m. Det er nødvendigt, at dens areal overstiger 200 kvadratmeter. m og dybde - 3 m (gennemsnitlig fryseparameter). Hvis dette reservoir ikke tilhører dig, kan et problem være at få tilladelse til at bruge det.

Hvis reservoiret er en dam, der er i din besiddelse, forenkles sagen. Vand fra dammen kan midlertidigt pumpes ud. Derefter kan arbejdet på bunden let udføres: det vil være nødvendigt at lægge rørene i en spiral og fastgøre dem i denne position.

Jordarbejde er kun nødvendigt for at grave en grøft, hvilket er nødvendigt for at forbinde det eksterne kredsløb til varmepumpen.

Når alt arbejde er afsluttet, kan dammen igen fyldes med vand. I de næste par år skal en ekstern varmeveksler arbejde ordentligt og ikke forårsage problemer for dens ejer.

Hvis du har til rådighed en jordgrund, som du kun skal bygge boliger og dyrke en have, er det fornuftigt at planlægge en vandret jordvarmeveksler.

For dette bør der foretages en foreløbig beregning af arealet for den fremtidige samler, baseret på de parametre, der allerede er angivet ovenfor: 250-300 kvadratmeter. m samler pr. 100 kvadratmeter. m af det opvarmede område af huset.

De skyttegrave, hvorpå rørene i kredsløbet skal lægges, skal graves under fryseniveauet i jorden.

Og endnu bedre - fjern bare jorden til dybden af ​​dens frysning, læg rørene, og vend derefter jorden tilbage til sin plads. Arbejdet er tidskrævende, vanskeligt, men med et stort ønske og beslutsomhed kan du afslutte det.

Omkostninger og tilbagebetaling udsigter

Omkostningerne ved udstyr og dets installation under konstruktion af geotermisk varme afhænger af enhedens kapacitet og af producenten.

Alle vælger en producent, styret af deres egne overvejelser og information om et bestemt brands omdømme og pålidelighed. Men strømmen afhænger af det område i det rum, der skal serviceres.

Hvis vi netop tager højde for strømmen, varierer omkostningerne til varmepumper i følgende områder:

• 4-5 kW - 3000-7000 konventionelle enheder;
• 5-10 kW - 4000-8000 konventionelle enheder;
• 10-15 kW - 5000-10000 konventionelle enheder.

Hvis vi tilføjer til dette beløb de omkostninger, der er nødvendige for at afslutte installationsarbejdet (20-40%), vil vi få et beløb, der for mange forekommer helt urealistisk.

Men alle disse omkostninger vil betale sig på ganske rimelige vilkår. I fremtiden skal du kun betale ubetydelige udgifter for elektricitet, der er nødvendig til driften af ​​pumpen. Og det er alt!

Som praksis viser, er geotermisk opvarmning især gavnlig for boliger med et samlet opvarmet areal på 150 kvadratmeter. m. I fem til otte år betaler alle omkostningerne ved indretning af varmesystemer i disse huse sig fuldt ud.

Hvis geotermisk opvarmning ikke er særlig efterspurgt blandt ejere af private huse, er effektiviteten af ​​gelsystemerne allerede blevet værdsat af beboere i de sydlige regioner. teknologi solvarmeanlæg enkel nok, og dens omkostningseffektivitet og praktiske forhold bekræftes af mange års erfaring i brug af vestlige lande og vores landsmænd.

Yderligere oplysninger om alternative energikilder findes i denne artikel.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Hvis det er lettere for dig at opfatte visuelle oplysninger, giver denne video dig mulighed for at se med dine egne øjne, hvordan det geotermiske system fungerer, samt lære mere om, hvem og hvorfor denne type opvarmning er gavnlig.

Vi inviterer dig til at se en kort video, hvor ejeren af ​​en vandret undergrundssamler fortæller om sine indtryk af dens funktion.Desuden lærer du om driftsomkostningerne ved drift af et geotermisk varmesystem ved at se denne video.

Hver ejer af et privat hus vælger selv, om han vil købe tjenester fra ressourceudbydende organisationer eller kun at stole på sig selv. Dermed ledes han af en liste over overvejelser.

Målet, som vi sætter os selv, er ikke at skubbe dig til en klar konklusion, men at dele information om muligheder for at løse det problem, du står overfor.

Har du noget at supplere, eller har du spørgsmål om den geotermiske opvarmning af et privat hus? Du kan give kommentarer til publikationen. Kontaktformularen er placeret i den nederste blok.