Hétvégi ház geotermikus fűtési rendszerei: saját maga készítésének jellemzői

Tudjuk, hogy a geotermia a Föld hője, és a „geotermikus” kifejezést hazánkban gyakran a vulkánok és a gejzírok jellemzik. Oroszországban a geotermikus energiát elsősorban ipari méretekben használják, például vannak távol-keleti erőművek, amelyek bolygónk hője alapján működnek.

Sokan biztosak abban, hogy az otthoni geotermikus fűtés otthonról a fantázia birodalmából származik. Hát nem? De ez teljesen rossz! A modern technológia fejlődésével a „zöld energia” hazai felhasználása meglehetősen valóssá vált.

Beszélünk az alternatív fűtés alapelveiről, annak előnyeiről és hátrányairól, összehasonlítva a hagyományos fűtési rendszerekkel. Megtudhatja továbbá a hőcserélő elhelyezkedését és a geotermikus fűtés önmaga felszerelését.

Néhány történelmi tény

Az olajválság kitörésekor a múlt század 70-es éveiben égető igény merült fel Nyugaton alternatív energiaforrások. Ebben az időben kezdték el létrehozni az első geotermikus fűtési rendszereket.

Manapság széles körben használják az Egyesült Államokban, Kanadában és a Nyugat-európai országokban.

Például Svédországban aktívan használják a balti-tengeri vizet, amelynek hőmérséklete + 4 ° С. Németországban a geotermikus fűtési rendszerek bevezetését állami szinten is támogatják.

Oroszországban Pauzhetskaya, Verhne-Mutnovskaya, Okeanskaya és más geotermikus erőművek működnek. De a földi energia magánszektorunkban történő felhasználásának ténye nagyon kevés.

Valós előnyei és hátrányai

Ha Oroszországban a magánszektor geotermikus fűtése viszonylag kicsi, ez azt jelenti, hogy az ötlet nem éri meg a megvalósításának költségeit? Talán nem kellene foglalkoznia ezzel a kérdéssel? Kiderült, hogy nem így van.

A geotermikus fűtési rendszer használata jövedelmező megoldás. Ennek több oka van. Közöttük a berendezések gyors telepítése, amelyek megszakítás nélkül hosszú ideig képesek működni.

Ha nem vizet, hanem jó minőségű fagyállót használ a fűtési rendszerben, akkor nem fagy le, és kopása minimális.

Felsoroljuk az ilyen típusú fűtés egyéb előnyeit.

• Az üzemanyag-égetési eljárás kizárt. Egy abszolút tűzálló rendszert készítünk, amely működése közben nem képes kárt okozni a házban. Ezenkívül számos egyéb szempontot kizárnak az üzemanyag jelenlétével kapcsolatban: most már nem kell helyet keresni a tárolására, elkészítéséhez vagy szállításához.
• Jelentős gazdasági előnyök. A rendszer működése során nincs szükség további beruházásokra. Az éves fűtést a természet erői biztosítják, amelyeket nem vásárolunk meg. Természetesen a hőszivattyú működése során villamos energia merül fel, ugyanakkor az előállított energia mennyisége jelentősen meghaladja a felhasználást.
• Környezeti tényező. A vidéki ház geotermikus fűtése környezetbarát megoldás. Az égési folyamat hiánya kizárja az égéstermékek belépését a légkörbe. Ha sokan rájönnek erre, és egy ilyen hőellátó rendszer megfelelő eloszlásban részesül, az emberek természetre gyakorolt ​​negatív hatása jelentősen csökken.
• Kompakt rendszer. A házában nem kell külön kazánházat megszerveznie. Csak egy hőszivattyúra van szükség, amelyet például az alagsorba lehet helyezni. A rendszer legerőteljesebb körvonala a föld alatt vagy víz alatt lesz, a webhely felületén nem fogja látni.
• Sokoldalúságát. A rendszer egyaránt képes működni a hideg évszakban történő fűtéshez és a nyári meleg hűtéséhez. Vagyis valójában nemcsak a melegítőt, hanem a légkondicionálót is felváltja.
• Akusztikus kényelem. A hőszivattyú szinte csendesen működik.

A geotermikus fűtési rendszer kiválasztása költséghatékony, annak ellenére, hogy pénzt kell költenie berendezések vásárlására és telepítésére.

Mellesleg, a rendszer hátránya pontosan azoknak a költségeknek köszönhető, amelyek a rendszer telepítéséhez és a munka előkészítéséhez szükségesek. Meg kell vásárolni magát a szivattyút és néhány anyagot, elvégezni a külső kollektor és a belső áramkör telepítését.

Ezek a költségek azonban a működés első néhány évében megtérülnek. A földbe helyezett vagy vízbe merített kollektor későbbi használata jelentős költségeket takaríthat meg.

Ezenkívül maga a telepítési folyamat sem annyira bonyolult, hogy külső szakembereket hívjon meg a végrehajtásához. Ha nem fúr, akkor minden más elvégezhető önállóan.

Meg kell jegyezni, hogy néhány kézműves a pénzmegtakarítás érdekében megtanulta a geotermikus anyag gyűjtését saját hőszivattyú.

A geotermikus fűtés forrásairól

Geotermikus fűtéshez a következő földi hőenergia-forrásokat használhatja:

• magas hőmérséklet;
• alacsony hőmérséklet.

A magas hőmérsékletű források közé tartoznak például a hőforrások. Használhatja őket, de alkalmazásuk terjedelme az ilyen források tényleges helyére korlátozódik.

Ha ezt a fajta energiát aktívan használják Izlandon, Oroszországban a termálvizek messze vannak a településektől. A lehető legnagyobb mértékben Kamcsatkán koncentrálódnak, ahol a földalatti vizet hűtőközegként használják, és a melegvíz-ellátó rendszerekbe szállítják.

De az alacsony hőmérsékletű források használatához minden szükséges előfeltétel megvan. Erre a célra a környező légtömeg, föld vagy víz megfelelő.

A szükséges energia hőszivattyúval történő kinyerése. Segítségével van egy eljárás a környezeti hőmérséklet hőenergiává történő átalakítására, nemcsak fűtésre, hanem melegvízellátásra egy háztartásban.

Az ilyen fűtés működésének elve

Ha ismeri a működését légkondicionáló vagy hűtőgép, akkor nyilvánvaló ezeknek a folyamatoknak a hasonlósága a geotermikus fűtés működésének elvével. A rendszer alapja egy hőszivattyú, amely két körbe tartozik - a külső és a belső.

A házak hagyományos fűtési rendszereinek megszervezéséhez csöveket kell felszerelni a hűtőfolyadék szállításához, és a fűtőtest fűtésekor a hő bejut a helyiségbe. Esetünkben csövekre és radiátorokra is szükség van. Ezek alkotják a rendszer belső áramkörét. Felvehető az áramkörbe meleg padló.

A külső áramkör sokkal nagyobb, mint a belső áramkör, bár méreteit csak a tervezési és a telepítési időszakban lehet becsülni. Működés közben láthatatlan, mert föld alatt vagy víz alatt van. E körben szokásos víz vagy etilénglikol-alapú fagyálló folyik, amely sokkal előnyösebb.

hőátadó közeg a külső áramkörben felmelegszik annak a közegnek a állapotába, amelybe merítik, és „fűtött” formában továbbítják a hőszivattyúhoz. Ezen keresztül koncentrált hő jut a belső körhöz, amelynek eredményeként a csövekben, a radiátorokban és a padlófűtésben lévő víz felmelegszik.

Így a hőszivattyú az egész rendszert újjáélesztő kulcseleme. Ha házában van egy szokásos mosógép, akkor tudd: ez a szivattyú nagyjából ugyanazt a területet fogja foglalni.

A munkavégzéshez villamos energiára van szüksége, de csak 1 kW-os fogyasztásával 4-5 kW hőtermelést biztosít. És ez nem csoda, mivel a „kiegészítő” energia forrása ismert - ez a környezet.

Kétféle hőcserélő elrendezés

Két lehetőség van a magánház fűtésére, a környezet alacsony hőmérsékletű energiaelemeinek felhasználásával. A rendszer alapja mindhárom esetben egy geotermikus szivattyú.

A belső kör bármely fűtési módszernél változatlan marad, és a fő különbség a külső áramkör helye.

A geotermikus fűtés a következő hőcserélővel történik:

• függőleges - olyan kutakban található, amelyek felfedik vagy nem nyitják meg a víztartót;
• vízszintesen - a rendszerek hőcserélőit egy gödörbe vagy egy nyílt tóba helyezik egyfajta tekercs formájában.

Az itt megadott fűtési típusok mindegyikét jellemzői, hátrányai és előnyei jellemzik.

Ha saját kezűleg kíván létrehozni egy ilyen fűtési rendszert, érdekel, hogy többet megtudjon az egyes típusokról.

1. lehetőség. Külső kollektor függőleges elhelyezése

Az ilyen típusú fűtés érdekes természeti jelenségen alapszik: a föld felszínétől legalább 50-100 m mélységben a föld hőmérséklete egész évben azonos és állandó, 10-12 ° C-os.

Ahhoz, hogy ezt a földi energiát felhasználhassuk, szükséges fúrjon függőleges kutak. A technológia majdnem megegyezik a vízforrás előállításával.

A táj megóvásának maximalizálása érdekében több csövet lehet fúrni ugyanabból a kiindulási pontból, de különböző szögekből.

A rendszer külső áramkörét közvetlenül ezekbe a kutakba kell felszerelni. Ez hatékonyan távolítja el hőjét a földtől. Természetesen ezt a módszert alig lehet egyszerűnek és alacsony költségvetésűnek nevezni.

Ez akkor releváns, ha a ház melletti terület már felszerelt, és tájképének megsértése nem megfelelő. A kútfúrás mélysége 50-200 m lehet.

A kút specifikus paraméterei a hely geológiai helyzetétől és a jövőbeli szerkezet paramétereitől függnek. Ennek a konstrukciónak az élettartama körülbelül 100 év.

A felszín alatti vízenergiát kivonó hőcserélővel rendelkező rendszer függőleges verziójának telepítéséhez két víztartó réteget kell fúrni.

Az egyik közülük, amelyet debitnek hívnak, egy szivattyú segítségével vizet húznak, amely hőátadás után beleolvad a másodikba, a fogadó generációba.

2. lehetőség. A talajgyűjtő vízszintes elrendezése

A külső kontúr vízszintes típusú fűtéssel történő elhelyezéséhez tudnia kell, hogy a talaj milyen mélyen fagy le a területen.

A csöveket az előre elkészített árokban a fagyasztási szint alatt helyezik el, miközben meglehetősen nagy helyet foglalnak el: 200–250 négyzetméteres ház fűtésére. m, kb. 600 négyzetmétert kell használnia. m hőcserélő. Ez hatszáz rész.

Nyilvánvaló, hogy ilyen körülmények között a földmunka mennyisége jelentős lesz.Ezen túlmenően figyelembe kell vennie a fák és más növényzet helyszínen történő elhelyezkedését, hogy ne fagyjon be. Például lehetetlen a kollektorcsöveket másfél méternél közelebb helyezni a fákatől.

Ezt a telepítési módszert rendszerint azokban az esetekben használják, amikor a helyszínt éppen építés alatt állják. A ház építéséhez, a fűtés megszervezéséhez és a földtervezéshez minden számítást és tervet a legjobban egyszerre lehet elvégezni.

Vízszintes hőcserélő bemerítése a tóba

Ez a módszer a háztulajdon különleges elrendezését igényli - kb. 100 m távolságra a megfelelő mélységű tározótól. Ezenkívül a megadott tartály nem fagyhat le az aljára, ahol a rendszer külső áramköre található. És ehhez a tározó területe nem lehet kevesebb, mint 200 négyzetméter. m.

Ennek a módszernek a nyilvánvaló előnye a kötelező munkaerő-igényes ásatások hiánya, bár továbbra is gondolni kell a kollektor víz alatti helyére. És erre a munkára külön engedélyre is szükség lesz.

A vízenergiát használó geotermikus telepítés azonban továbbra is a leggazdaságosabb.

Csináld magad: mit és hogyan

Ha már telepítette a saját geotermikus fűtését, akkor a külső áramkört még mindig jobb megvásárolni. Természetesen csak a külső hőcserélő vízszintes elrendezésének lehetőségeit vesszük figyelembe: a talaj felszínén vagy víz alatt.

Sokkal nehezebb egy vertikális fúrófurat-gyűjtőt maga felszerelni, ha nincs felszerelése és fúrási képességei.

A hőszivattyú nem túl nagy berendezés. A házában nem sok helyet foglal el. Végül is méretben összehasonlítható például egy hagyományos szilárd tüzelésű kazánnal. A ház belső kontúrjának hozzákapcsolása egyszerű feladat.

Valójában minden pontosan ugyanúgy történik, mint amikor szervezi és fűtési vezetékek hagyományos hőforrások felhasználásával. A fő nehézség a külső áramkör elrendezése.

A legjobb megoldás egy víztest használata, ha a víztest 100 m-nél nem nagyobb távolságra van. Szükséges, hogy területe meghaladja a 200 négyzetmétert. m, mélysége - 3 m (átlagos fagyási paraméter). Ha ez a tározó nem Önhöz tartozik, akkor problémát jelenthet engedély használata.

Ha a tározó egy tó, amely a birtokában van, akkor az ügy egyszerűsödik. A tóból származó víz átmenetileg kiüríthető. Ezután az alján végzett munka könnyen elvégezhető: a csöveket spirálisan kell elhelyezni, és ebben a helyzetben rögzíteni kell.

Földmunkára csak egy árok feltárására lesz szükség, amelyre szükség lesz a külső áramkörnek a hőszivattyúhoz történő csatlakoztatásához.

Az összes munka befejezése után a tó újból megtölthető vízzel. Az elkövetkező néhány évben egy külső hőcserélőnek megfelelően kell működnie, és nem szabad gondot okoznia a tulajdonosának.

Ha rendelkezésére áll egy olyan telek, amelyen csak házat kell építenie és kertet termesztenie, akkor érdemes egy vízszintes talaj típusú hőcserélőt tervezni.

Ehhez előzetesen meg kell számítani a jövőbeli kollektor területét, a fentiekben már megadott paraméterek alapján: 250-300 négyzetméter. m kollektor 100 négyzetméterenként. m fűtött terület a ház.

Azokat az árokat, amelyekben az áramkör csöveit el lehet helyezni, a talaj fagyosodása alatt kell ásni.

És még jobb - csak távolítsa el a talajt fagyás mélységéig, fektesse le a csöveket, majd helyezze vissza a talajt a helyére. A munka időigényes, bonyolult, de nagy vágy és elszántsággal be tudja fejezni.

Költségek és megtérülési kilátások

A berendezések és a geotermikus fűtés építése során történő beszerelésének költségei az egység kapacitásától és a gyártótól függnek.

Mindenki a gyártót választja, saját megfontolásainak és egy adott márka hírnevére és megbízhatóságára vonatkozó információk alapján. Az energiafogyasztás azonban a karbantartandó helyiség területétől függ.

Ha pontosan figyelembe vesszük az energiát, akkor a hőszivattyúk költsége a következő tartományokban változik:

• 4-5 kW - 3000-7000 hagyományos egység;
• 5-10 kW - 4000-8000 hagyományos egység;
• 10-15 kW - 5000-10000 hagyományos egység.

Ha ehhez az összeghez hozzáadjuk a telepítés elvégzéséhez szükséges költségeket (20–40%), akkor olyan összeget kapunk, amely sokunk számára teljesen irreálisnak tűnik.

De ezek a költségek megfizethető módon megtérülnek. A jövőben csak jelentéktelen költségeket kell fizetnie a szivattyú működéséhez szükséges villamos energiáért. És ennyi!

A gyakorlat szerint a geotermikus fűtés különösen előnyös azoknak a házaknak, amelyek teljes fűtött területe 150 négyzetméter. m. Öt-nyolc évig a házak fűtési rendszereinek összes költsége teljes mértékben megtérül.

Ha a geotermikus fűtésre nincs különös a kereslet a magánházak tulajdonosai között, akkor a gélrendszer hatékonyságát a déli régiók lakosai már megbecsülték. technológia napenergiával működő fűtőberendezések Elég egyszerû, költséghatékonyságát és praktikusságát a nyugati országok és honfitársaink sokéves tapasztalata igazolja.

Az alternatív energiaforrásokkal kapcsolatos további információk a ez a cikk.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Ha könnyebben érzékelheti a vizuális információkat, akkor ez a videó lehetővé teszi, hogy saját szemével láthassa, hogyan működik a geotermikus rendszer, valamint többet megtudhat arról, hogy ki és miért előnyös az ilyen típusú fűtés.

Meghívjuk Önt egy rövid videó megtekintésére, amelyben a vízszintes talajgyűjtő tulajdonosa elmondja a működésével kapcsolatos benyomásait.Ezenkívül a videó megtekintésével megismerheti a geotermikus fűtési rendszer üzemeltetésével kapcsolatos működési költségeket.

A magánházak minden egyes tulajdonosának lehetősége van arra, hogy megvásárolja az erőforrásokat szolgáltató szervezetek szolgáltatásait, vagy csak önmagára támaszkodjon. Ennek során vegye figyelembe a megfontolások listáját.

A saját magunknak kitűzött cél nem az, hogy készen álljon a kész következtetésekre, hanem információt osszon meg az Ön előtt álló probléma megoldásának lehetőségeiről.

Van valami kiegészítése, vagy kérdése van egy magánház geotermikus fűtésével kapcsolatban? Megjegyzéseket fűzhet a kiadványhoz. A kapcsolatfelvételi űrlap az alsó blokkban található.