Kategorija

Iknedēļas Ziņas

1 Kamīni
Instrukcijas sienas izolācijai no iekšpuses
2 Radiatori
Siltuma tīkla temperatūras diagramma - padomi, sastādot
3 Kamīni
Labākā krāsns apkure Jūsu mājā: Kuzņecova zvanu tipa plīts
4 Degviela
Cietā kurināmā katla sūknis - ieteikumi, īpašības, izvēle
Galvenais / Katli

Darbības princips, uzstādīšana, ģeotermiskās apkures priekšrocības un trūkumi mājās


Pirms jebkura privātmājas īpašnieka vienmēr saskaras ar mājokļa nodrošināšanu ar karstumu. Šodien ir daudz dažādu iespēju nodrošināt apkuri privātmājā. Viens no veidiem ir ģeotermiskā apkure. Daudzi cilvēki, dzirdot šo vārdu, domā, ka šādas sistēmas tiek veidotas tikai karstā ūdens avotu un geizeru vietās. Bet tas ir tālu no lietas. Mūsdienu ģeotermālās siltumapgādes iekārtas veiksmīgi darbojas arī Centrālajā Krievijā, kur gada vidējā temperatūra ir zema. Šajā rakstā mēs runāsim par ģeotermālo iekārtu darbības principu mājokļu apkurei, to priekšrocībām un trūkumiem, kā arī izmantošanas pazīmēm.

Ģeotermiskās apkures princips mājās

Ģeotermiskās apkures iekārtas darbības princips ir līdzīgs saldēšanas iekārtai vai gaisa kondicionēšanas sistēmai. Šādās iekārtās siltumenerģiju ņem no zemes, izmantojot īpašu siltumsūkni. Darbības princips ir šāds. Mājas vai aizmugures telpā ir uzstādīts pats siltumsūknis, un siltummainis tiek nolaists zemē, caur kuru cirkulē dzesēšanas šķidrums. Šādas ģeotermālās apkures sistēmas var izmantot ne tikai privātmājā, bet arī rūpniecības telpās.

Augsnes temperatūra, kurā atrodas siltummainis, parasti ir 5 līdz 7 grādi. Sakarā ar gāzu īpašībām, lai kompresijas un paplašināšanas laikā mainītu to temperatūru, zemā temperatūra augsnē kļūst par apsildāmu dzesēšanas šķidrumu, kas ir pietiekams, lai sildītu māju. Pēc siltuma atgriešanās apkures sistēmā dzesēšanas šķidrums atgriežas sākotnējā spiedienā un atdziest zem zemes temperatūras. Tad tas iet atpakaļ uz siltummaini, kur to silda no zemes. Iepriekš minēto procesu sauc par Carnot ciklu. Ģeotermiskās apkures princips mājās balstās uz šo fenomenu.

Veidi, kā realizēt ģeotermisko apkuri

Ģeotermiskās apkures ieviešanai mājās ir vairākas iespējas. Galvenās šo iespēju atšķirības ir ārējās siltuma apmaiņas shēmas atrašanās vietā. Šajā gadījumā iekšējais kontūru visos gadījumos izmanto vienādi. Divi galvenie īstenošanas veidi:

  • Ar vertikālo siltummaini;
  • Ar horizontālo siltummaini.

Vertikālais siltummainis

Dziļumā, kas atrodas apmēram 100 metru attālumā no Zemes virsmas, visa gada garumā augsnes temperatūra ir aptuveni 10 grādi. Lai izmantotu šo siltumenerģiju, tiek veikta urbšana. Lai mazāk kaitētu apkārtnei, eksperti bieži urbt caurumus no dažādiem leņķiem no viena punkta. Ģeotermālās sistēmas ārējais kontūrs ir uzstādīts šajās akās. Tas nodrošina efektīvu siltuma izdalīšanos no zemes. Šī metode ir diezgan kārtīga un netraucē teritoriju netālu no mājas. Bet bez īpašas iekārtas to nebūs iespējams veikt, jo tas prasa dziļu vertikālu urbumu urbšanu.

Ģeotermiskā apkures sistēma ar vertikālo siltummaini

Šī ģeotermiskās apkures ieviešanas metode būs vajadzīga, kad māja ir uzbūvēta, un tā apkārtne ir aprīkota. Aku dziļums dažādos gadījumos var būt no 70 līdz 200 metriem. Galīgais dziļums ir atkarīgs no ģeotermālās iekārtas parametriem un ģeoloģiskās situācijas noteiktā reģionā. Eksperti izsauc šo augu dzīvi 100 gadu reģionā, bet patiesībā individuālo komponentu nomaiņa būs nepieciešama 20-30 gadu laikā.

Ja tiek izveidots vertikāls siltummainis, kas siltuma enerģiju iegūs gruntsūdenī, tad tiek izgatavotas divas akas. Pirmo ostu sauc par debetu. Tajā ar sūkņa palīdzību tiek veikta ūdens ieplūde. Šis ūdens izdala siltumu iekšējā ķēdē, un tad tas tiek izvadīts otrajā iedobē, ko sauc par saņemošo. Starp šādu sistēmu ar divām akām trūkumi ir efektivitātes trūkums. Šeit cirkulācijas sūkņa darbība nodrošina lielu daudzumu elektroenerģijas. Tomēr šādas ģeotermālās sistēmas ir piemērotas grīdas apsildīšanai mājā.

Horizontālais siltummainis

Kā norāda nosaukums, šajās ģeotermālajās iekārtās mājsaimniecībai paredzēta siltummainis tiek uzstādīts horizontāli. Pirms jūs to darāt, jums precīzi jāzina zemes saldēšanas dziļums jūsu apkārtnē. Siltummaiņa caurules ievieto tranšejās, kas atrodas zem saldēšanas zemes līmeņa. Šajā gadījumā siltummaiņa uzstādīšanai ir vajadzīga liela vieta.

Tātad 250 kvadrātmetru māju apkurei 600 kvadrātmetru platībā būs nepieciešams novietot siltummaini. Un tas ir viss piepilsētas rajons 6 akriem. Aizņemtā teritorija ir šīs iespējas galvenais trūkums. Ja priekšā no mājas ir daudz vietas mauriņa formā ar zāli, tad šī iespēja būs jādara. Un, ja ir koki, siltumnīcas un tamlīdzīgi, tad šī ģeotermālās apkures iespēja jums nav piemērota.

Ģeotermiskās apkures sistēma ar horizontālo siltummaini

Horizontālais siltummainis tuvējā rezervuārā

Tas ir diezgan reti gadījums. Nepieciešams, lai māja būtu ne vairāk kā 100 metru attālumā no dīķa. Tas var būt dabisks vai mākslīgs rezervuārs, bet ziemai tas nedrīkst sasaldēt apakšā. Apakšā ir uzstādīts siltummaiņa horizontālais kontūrs. Rezervuāra platībai jābūt vismaz 200 "laukumiem". Tiek uzskatīts, ka šī ārējā siltummaiņa organizēšanas metode ir vislētāka. Bet šāda māju iekārtošana ir reta. Un ja tas ir publisks ūdens rezervuārs, tad siltummaiņa uzstādīšana tajā var kļūt par problēmām ar likumu.

Ģeotermiskā apkures sistēma ar horizontālo siltummaini rezervuārā

Šāda ģeotermālās apkures varianta priekšrocība ir zemestrīces trūkums. Bet nedomājiet, ka zemūdens siltummainis ir ļoti vienkāršs. Iespējams, ka būs nepieciešama pārvaldes iestāžu atļauja veikt šādu darbu. Tomēr šī iespēja joprojām ir visizdevīgākā no iepriekš minētajām.

Īpašas funkcijas

Jāteic, ka mājās ir vairākas ģeotermiskās apkures sistēmas.

Atšķirība, piemēram, no gāzes vai elektriskā katla, ir tāda, ka siltumnesēja apkure nav nepieciešama augstām temperatūrām. Darbs zemas temperatūras režīmā nodrošina zemākas enerģijas izmaksas. Kā zināms, apkures sistēmā, lai kompensētu zemo dzesēšanas šķidruma temperatūru, tiek izmantots radiatora virsmas palielinājums. Lai to izvairītos, ieteicams izmantot apsildāmās grīdas. Šajā gadījumā šāda veida māju apkure būs daudz racionālāka, jo siltums plūst tieši uz dzīvojamo platību, nevis telpu zem istabas griestiem.

Turklāt siltā grīda īpašumā būtu jāuzrāda siltuma zudumu minimums. Siltuma zuduma lielums galvenokārt ir atkarīgs no temperatūras delta. Zemas temperatūras ģeotermiskās apkures gadījumā šie zaudējumi ir minimāli. Otra nozīmīga siltās grīdas priekšrocība ir tāda, ka tiek tieši uzsildītas mājas struktūras (šajā gadījumā grīda). Radiatoru gadījumā apsildītais gaiss tikai nedaudz aptver logu stiklus un blakus esošās sienas daļu.

Priekšrocības un trūkumi

  • Praktiski neizsīkstošs un stabils enerģijas avots;
  • Šādu sistēmu ražotāji īpašniekam aicina šo apsildes funkciju. Bet tas tā nav, jo nav iespējams aizmirst par elektrības izmaksām. Tomēr tas ir lētāks nekā tradicionālās apkures sistēmas;
  • Ģeotermisko apkuri var izmantot gandrīz jebkurā reģionā, izņemot ziemeļdaļu;
  • Ģeotermiskās apkures iekārtas nerada kaitīgas emisijas;
  • Ņemiet mazliet vietu mājā (apmēram ledusskapja izmēram);
  • Ir iespējams noregulēt vienību darbību gan sildīšanai, gan dzesēšanai;
  • Vajadzības gadījumā ģeotermisko iekārtu var integrēt māju apkures sistēmā ar gāzes vai elektrisko katlu.
  • Ilgs atmaksāšanās laiks;
  • Liela apjoma sākotnējie ieguldījumi ģeotermiskās apkures sistēmas iegādē un uzstādīšanā.

Izdevumi

Iekārtu iegādes un uzstādīšanas izmaksas galvenokārt ir atkarīgas no jaudas un ražotāja. Runājot par ražotāju, daudzi šeit ir vadījuši savus apsvērumus, kā arī draugu ieteikumus. Bet ģeotermisko iekārtu uzstādīšanas jauda tiek izvēlēta atkarībā no apsildāmās telpas zonas. Atkarībā no ģeotermālo iekārtu jaudas, kas paredzētas mājas apkurei, var noteikt šādu cenu diapazonu:

  • 4 - 5 kW - no 3 līdz 7 tūkstošiem $;
  • 5 - 10 kW - no 4 līdz 8 $;
  • 10 - 15 kW - no 5 līdz 10 $.

Uz šīm summām būtu jāpievieno aprīkojuma uzstādīšanas izmaksas, kas ir aptuveni 30 procenti no ģeotermiskās iekārtas cenas. Tā rezultātā lielākajai daļai mūsu valsts iedzīvotāju tiks iegūta pilnīgi nepieejamā summa. Turklāt atmaksāšanās periods būs diezgan ilgs. Jums tikai būs jāapmierina fakts, ka jūsu sildīšanas izdevumos tagad ir mazs daudzums elektrības.

Ģeotermiskās DIY mājas apkure

Ja jūs gatavojaties veikt ģeotermālās apkures uzstādīšanu mājās ar savām rokām, tad labāk ir iegādāties visas instalācijas vienības gatavā formā. Ieskaitot ārējo siltuma apmaiņas ķēdi. Ja ģeotermiskā apkure tiek uzstādīta mājās ar savām rokām, jāņem vērā tikai iespēja ar horizontālo siltummaini. To var likt gan zemē, gan ūdenī. Bet iespēja ar vertikālu siltummaini vien nevarētu gūt panākumus. Patiešām, šajā gadījumā jums būs nepieciešamas urbšanas iekārtas un nepieciešamās prasmes šajā virzienā.

Siltumsūknis pati par sevi ir diezgan kompakts aprīkojums, un tajā nav daudz vietas. Lielumā tas gandrīz atbilst tradicionālajiem cietā kurināmā katliem. Jūs pats varat viegli savienot iekšējo ķēdi ar siltumsūkņa spailēm. Principā visa sistēma tiek organizēta ap māju, kā arī tradicionālo enerģijas avotu izmantošanas gadījumā. Galvenās grūtības ģeotermiskās apkures radīšanā ar savām rokām būs siltummaiņa ārējās shēmas uzstādīšana.

Siltummaiņa caurules ir novietotas spirālē un fiksētas šajā pozīcijā. No rezervuāra jums būs jāraida tranšeja, kas jāizmanto, lai savienotu siltuma sūkni mājā un ārējo ķēdi. Kad visi zemes darbi ir pabeigti, rezervuārs ir piepildīts ar ūdeni, un ķēde ir antifrīzs.

Ja jūs izvietojat ģeotermisko apkures sistēmu mājās uz zemes gabala, kurā nav mājokļu un dārzu, tad horizontālo siltummaini uzstāda zemē. Vidējai ēkai ar platību 100 kvadrātmetru ir nepieciešami 250-300 "kvadrātiņi" siltummainim. Ja jums ir gabals ar māju un dārzu, tad ārējā siltummaini uzstādīšana kļūst diezgan problemātiska. Šajā gadījumā jūs varat rakt tranšejas, nepieskaroties kokiem, un gulēt uz tiem ārējo kontūru. Pēc darba pabeigšanas augsni varēs atgriezt vietā Kā jūs saprotat, šis process ir ļoti laikietilpīgs un prasīs daudz laika.

Ģeotermiskās apkures lauku māja dari to pats

Mēs zinām, ka ģeotermija ir Zemes siltums, un termins "ģeotermālā" bieži vien ir saistīts ar vulkāniem un ģeizeriem. Krievijā ģeotermisko enerģiju galvenokārt izmanto rūpnieciskā mērogā, piemēram, ir Far Eastern elektrostacijas, kas darbojas, pamatojoties uz Zemes siltumu.

Daudzi uzskata, ka ģeotermālo māju apkure ar savām rokām ir kaut kas no fantāzijas valstības. Vai ne? Bet tas absolūti nav tas gadījums! Ar moderno tehnoloģiju attīstību tā ir kļuvusi diezgan reāla.

Šajā materiālā mēs runāsim par alternatīvās apkures ekspluatācijas principiem, tā priekšrocībām un trūkumiem salīdzinājumā ar tradicionālo veidu. Jūs arī uzzināsit, kā organizēt siltummaiņu un kā ar ģeotermisko apkures sistēmu uzstādīt ar savām rokām.

Daži vēsturiski fakti

Kad naftas krīze sākās pagājušā gadsimta 70. gados, Rietumos radās dedzīga alternatīvu enerģijas avotu nepieciešamība. Šajā laikā sāka radīt pirmās ģeotermiskās apkures sistēmas.

Mūsdienās tie ir plaši izplatīti Amerikas Savienotajās Valstīs, Kanādā un Rietumeiropas valstīs.

Piemēram, Zviedrijā aktīvi tiek izmantots Baltijas jūras ūdens, kura temperatūra ir + 4 grādi. Vācijā ģeotermālās apkures sistēmu ieviešana tiek pat atbalstīta valsts līmenī.

Krievijā darbojas Krievija, Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya un citas ģeotermālās spēkstacijas. Bet mūsu privātajā sektorā ir ļoti maz faktu, ka Zemes enerģija tiks izmantota.

Reālās priekšrocības un trūkumi

Ja Krievijā privātā sektora ģeotermiskā apkure ir salīdzinoši maza, vai tas nozīmē, ka ideja nav tā ieviešanas izmaksu vērta? Varbūt šis jautājums nav jārisina? Izrādījās, ka tā nav.

Ģeotermiskās apkures sistēmas izmantošana mājās ir rentabls risinājums. Un tam ir vairāki iemesli. Starp tiem ir ātra aprīkojuma uzstādīšana, kas var ilgstoši strādāt bez pārtraukumiem.

Ja apkures sistēmā izmantojat nevis ūdeni, bet gan augstas kvalitātes antifrīzu, tas nesasaldē un tā nodilums būs minimāls.

Mēs uzskaitām citas šāda veida apkures priekšrocības.

  • Degvielas sadedzināšanas procedūra nav iekļauta. Mēs izveidojam absolūti ugunsdrošu sistēmu, kas tās darbības laikā nevarēs radīt mājokļa bojājumus. Bez tam tiek izslēgti arī citi jautājumi, kas saistīti ar degvielas klātbūtni: tagad nav vajadzības meklēt vietu, kur to uzglabāt, iesaistīties tās iepirkšanā vai piegādē.
  • Akustiskais komforts. Siltumsūknis darbojas gandrīz klusi.
  • Būtiski ekonomiskie ieguvumi. Sistēmas darbības laikā nav nepieciešami papildu ieguldījumi. Katru gadu apkuri nodrošina dabas spēki, ko mēs nepērkam. Protams, siltumsūkņa ekspluatācijā tiek patērēta elektroenerģija, bet tajā pašā laikā saražotās enerģijas apjoms ievērojami pārsniedz patēriņu.
  • Ekoloģiskais faktors. Privātas lauku mājas ģeotermālā apkure ir videi draudzīgs risinājums. Degšanas procesa trūkums novērš sadegšanas produktu nonākšanu atmosfērā. Ja daudzi to apzinās, un šāda apkures sistēma saņems vienmērīgu izplatīšanu, cilvēku negatīvā ietekme uz dabu samazināsies daudzas reizes.
  • Kompakta sistēma. Tev nav jāorganizē sava mājā atsevišķa katlu telpa. Viss, kas būs nepieciešams, ir siltumsūknis, kuru var novietot, piemēram, pagrabā. Sistēmas lielākā tilpuma kontūra atradīsies pazemē vai zem ūdens, to neredzēsit uz vietas.
  • Daudzfunkcionāla. Sistēma var darboties gan apkurei aukstā sezonā, gan dzesēšanai vasaras karstumā. Tas faktiski aizvietos jūs ne tikai sildītāju, bet arī gaisa kondicionieri.

Ģeotermiskās apkures sistēmas izvēle ir ekonomiski izdevīga, neskatoties uz to, ka tai būs jāpērk nauda, ​​iegādājoties un uzstādot iekārtas.

Starp citu, sistēmas trūkums ir tas, ka izmaksas, kas jāuzsāk, lai uzstādītu sistēmu un sagatavotu to darbībai. Būs nepieciešams nopirkt sūkni pati un dažus materiālus, lai veiktu darbu pie ārējā kolektora un iekšējās ķēdes uzstādīšanas.

Tomēr šīs izmaksas atmaksājas tikai pirmajos darbības gados. Turpmāka kolektora izmantošana, kas atrodas zemē vai iegremdēta ūdenī, ietaupa ievērojamus resursus. Turklāt pats instalēšanas process nav tik sarežģīts, lai uzaicinātu trešās puses speciālistus to izpildīt. Ja jūs nerunāties, tad viss pārējais var izdarīt patstāvīgi.

Revolucionāras mājas apkures metodes! Ģeotermiskā apkure: kas tas ir

Pašlaik jūs skatāties ģeotermālo sadaļu, kas atrodas lielā skata sadaļā.

Ģeotermālā enerģija ir telpu apsildīšanas metode enerģijas patēriņam, kas iegūts no zemes zarnām.

20. gadsimta 70. gados izcēlās naftas krīze. Rūpnieki sāka meklēt veidu, kā aizstāt degvielu ar alternatīvu avotu.

Tad parādījās pirmā ģeotermiskā apkure.

Šodien šāda veida siltuma ražošana ir izplatīta Ziemeļamerikā un Rietumeiropā.

Ģeotermiskā apkure no zemes dziļumiem: kāda ir tā, kā tā darbojas

Ģeotermiskā apkure darbojas kā ledusskapis, tikai apkurei. Uz zemes ir uzstādīts siltumsūknis, no kura siltummainis tiek nolaists raktuvē.

Pazemes ūdeņi iekļūst cauri ierīcei, kas tiek uzkarsēti ceļā. Apsildāmo šķidrumu izmanto telpu apkurei.

Enerģijas patēriņš ūdens sildīšanai ir mazāks nekā siltuma padeve.

Darbības princips

Kolektoru iztvaicētājam piegādā siltu ūdeni. Dzesēšanas šķidrums izkarsējas, kad tas tiek uzkarsēts. Elektrības dēļ tvaiks tiek sildīts ar kompresoru. Kondensators atdzesē tvaiku, izraisot siltās enerģijas atbrīvošanos un aukstumaģenta atgriešanos sākotnējā šķidrā stāvoklī.

Elektrība ir nepieciešama, lai uzsildītu ūdeni. Katrs iztērētais kWh patērē vidēji 5 kWh enerģijas.

Iekārtu saraksts

Lai izveidotu ģeotermisko instalāciju, ir nepieciešamas 4 ierīces:

  • kolektors;
  • dzesētājvielas iztvaicētājs;
  • kompresors;
  • kondensators.

Starp šiem komponentiem diviem nepieciešama elektriskā pieslēgšana: kompresors un kondensators.

Nopelniem

Ģeotermiskajai apkurei ir priekšrocības salīdzinājumā ar citiem apkures veidiem:

  • Iegūtā enerģija tiek izmantota jebkuram nolūkam.
  • Degvielas piegādes ilgums konkrētajā teritorijā nav ierobežots.
  • Tās izmantošana ir videi draudzīga.
  • Uzstādīšana neprasa biežu apkopi.
  • Laika gaitā sistēma atmaksājas.
  • Ģeotermālā iekārta aizņem maz vietas: ne vairāk kā ledusskapis.
  • Ja nepieciešams, sistēma ir viegli pārveidota.
  • Savietojams ar cita veida apkuri.

Trūkumi

Lai gan ģeotermiskajai apkurei ir daudz priekšrocību, tai ir arī trūkumi:

  • Dārga sistēma un instalācija.
  • Tas atmaksājas apmēram 10 gadus.
  • Sistēmu nedrīkst izmantot apgabalos, kur temperatūra ir zem 20 grādu.
  • Neatkarīgi no uzstādīšanas veida ir nepieciešami liela mēroga zemes darbi, izmantojot nomātās ierīces.

Iekšējais un ārējais skats uz zemes kontūrām

Sistēmas pamatā ir siltumsūknis, kas savienots ar divām ķēdēm: ārējo un iekšējo.

Iekšējā cilpa sastāv no caurulēm un radiatoriem, kas pārnes siltā ūdens enerģiju telpā. Tie var papildināt apsildāmās grīdas.

Ārējā shēma - sistēma, kas iesaistīta siltuma piegādē iekšējai sistēmai. Gar kontūru cirkulē ūdens, papildināts ar antifrīzu. Ģeotermiskajā apkurē šķidrumu sauc par dzesēšanas šķidrumu. Tātad dzesēšanas šķidrums iekļūst siltuma sūkņā, ko palielina spiediens. Sildīts šķidrums iekļūst iekšējā ķēdē, nododot siltumu telpā. Tad dzesētais ūdens nonāk dziļumā, kur tas sasilst. Tādējādi cikls atkārtojas.

Gaisa-ūdens siltumsūknis: ķēde

Siltumsūknis - apkures iekārtas. Ierīce uzņem siltumu no gaisa, pārstrādājot enerģijā. Ar to palīdzību sūknis silda ūdeni, kas pārnes siltumu uz telpu. Gaisa-ūdens sūkņa darbības princips ir Carnot cikla reverss. Ierīces spēj darboties, kamēr ārējā temperatūra pārsniedz 20-25 grādus zem nulles.

Foto 1. Gaisa-ūdens siltumsūkņa struktūras diagramma. Šajā gadījumā siltums, kas savākts no gaisa, tiek pārveidots par enerģiju.

Sistēma sastāv no četriem komponentiem. Freons cirkulē caur ārējo ķēdi un pārtvaicējas iztvaicētājā. Pēc tam gāze tiek saspiesta kompresorā un tiek pārnesta uz kondensatoru. Tvaika kondensējas ūdenī, kas atgriežas pie cikla, un siltums, kas izdalās šajā procesā, uzsilda iekšējā ķēdes ūdeni. Tādējādi notiek divi cikli: ūdens aprite ar dzesētājvielu pa zemi; telpu apsildīšana, izmantojot radiatorus.

Gaisa-ūdens siltumsūkņi ir atkarīgi no ārējās temperatūras. Smagos sals, apkure ir problemātiska, jo ārējā kontūra freons sasalst. Tas ir saistīts ar sistēmu lietošanu siltās valstīs, kur temperatūra reti nokrītas zem 10. Šādās teritorijās ģeotermiskais siltums ļauj ne tikai siltumu, bet arī karstā ūdens apgādi.

Ja ārējā temperatūra ir samazinājusies līdz freonu darbības robežvērtībai, sistēma automātiski ieslēdz alternatīvu apkuri elektrības vai gāzes dēļ. Kad temperatūra paaugstinās un ģeotermālā iekārta atgriežas darbībā, alternatīvais avots izslēdzas.

Ģeotermiskā apkure

Pēdējo desmitgažu laikā cilvēku, kas apmierina viņu vajadzības, aktīvā iztika rada ļoti negatīvu ietekmi uz dabu, vidi. Šajā procesā nozīmīga loma bija arī termoelektrostacijām. Tajā pašā laikā sabiedrība sāka saprast, ka dabas resursi nav bezgalīgi, tāpēc pēdējos gados viņi sāka ieviest siltuma piegādes avotu analogus. Viens no šiem alternatīviem veidiem, kā sildīt māju, ir ģeotermiskā apkure. Sistēma ir vienkārša un efektīva, un jūs varat to izdarīt pats.

Jāņem vērā, ka ģeotermiskā apkure Amerikas Savienotajās Valstīs un Eiropas valstīs ir kļuvusi par galveno siltuma avotu, taču šodien Krievijā to uzskata par alternatīvu gāzes, elektrības, cietā kurināmā un citu veidu apkurei. Ļoti drīz ģeotermiskā apkure kļūs par galveno, jo pārskati liecina, ka tas ir rentabls veids, kā sildīt māju, nekaitējot videi un jūsu labā.

Darbības princips

Šāda parādība, piemēram, ģeotermiskā apkure, kuras darbības princips atgādina parastu ledusskapi, ir tieši otrādi - tā kļūst arvien populārāka. Zeme nepārtraukti siltumu saglabā, ir iespējams sildīt objektus uz tās virsmas. Apakšējā līnija ir tāda, ka karstā magma silda zemi no iekšpuses, un no augšas tā zem zemes neaizsedz pa zemi.

Siltumenerģijā, kas iegūta apkures procesā, tiek izmantota ģeotermālā sistēma, kuras pamatā ir īpašs siltumsūknis.

Un darbības princips šeit ir šāds: uz augšu novietots siltumsūknis, siltummainis tiek nocirstas īpašā zemes mala. Gruntsūdeņi iet caur sūkni un uzsilst. Tādējādi no tā iegūtais siltums tiek izmantots rūpnieciskiem vai sadzīves nolūkiem. Tas ir veids, kā veikt pazemes apkures darbus.

Siltumsūkņa shematiska shēma

Jāatzīmē, ka šādas sistēmas galvenā priekšrocība ir tā, ka enerģijas patēriņš 1 kW, mēs iegūstam lietderīgo siltumenerģiju no 4 līdz 6 kW. Salīdzinājumam, parastais gaisa kondicionieris nevar pārveidot 1 kW elektroenerģijas uz 1 kW siltumenerģijas (enerģijas saglabāšanas likums, jo zaudējumi ir atcelti, pārveidojot vienu enerģijas veidu citā). Zemes siltuma dēļ siltums tiks atmaksāts ar pareizu pieeju ģeotermiskās apkures ieviešanai.

Sistēmas funkcijas

Protams, ar savām rokām ģeotermiskā apkure nav tik vienkārši, bet tas ir iespējams. Un sākums ir mans. Mīnas parametri tiek aprēķināti katram gadījumam atsevišķi. Tās izmēri būs atkarīgi no jūsu reģiona klimata, augsnes veida, reģionālās mizas strukturālajām īpašībām, kā arī mājas teritorijas, kur šāda sistēma tiks izvietota. Kā parasti, raktuves dziļums ir no 25 līdz 100 m.

Siltumsūkņa urbšana

Turklāt ģeotermiskās apkures uzstādīšana nozīmē tādu soli, kā samazinot siltuma absorbcijas caurules zemējuma vārpstā. Šo cauruļu funkcijas ir šādas: tās piegādās siltumam siltumu, kas paaugstinās šķidruma temperatūru un paaugstinās apkuri. Ņemiet vērā, ka, ja jūs nolemjat izveidot ģeotermiskās apkures sistēmas ar savām rokām, tad jums būs nepieciešams palīgs, jo caurules ir ļoti smagas.

Ņemiet vērā, ka vasaras periodā apkure no zemes darbojas kā gaisa kondicionētājs. Lai to izdarītu, aktivizējiet reverso mehānismu. Darbības laikā siltummainis uzņems dzesēšanas enerģiju.

Veids, kā sistēma darbojas

Šī ir efektīva un videi draudzīga sistēma - termiskā apkure, tās darbības princips var notikt trīs galvenajos veidos:

  1. Izmanto dziļu gruntsūdeņu siltumenerģiju. Šāds ūdens ir augsta temperatūra, siltumsūknis paaugstina to un uzsilda to. Tad ūdens iet caur siltummaini, atdodot lielāko daļu savas enerģijas.
  2. Šī metode prasa īpašnieku papildu izmaksas. Zemes dziļumā no 75 m un zemāk tie pazemina tvertni, kurā atrodas antifrīzs. Tas uzkarst un ar siltuma sūkņa palīdzību tiek pacelts uz siltummaini. Pēc tam, kad siltummainim ir siltums, antifrīzs atgriežas tvertnē.
  3. Un trešais sistēmas darbības režīms vispār nav nepieciešams aprīkot zemes raktuves. Šāda apkure no zemes ir piemērota apkurei ēkās, kurām ir pieeja rezervuāram. Tātad, uz rezervuāra apakšas no siltummaini novieto horizontālā tipa zondes un pārveido ūdens siltumu apakšā.
Siltumsūkņu veidi

Ģeotermiskās apkures sistēmas priekšrocības

Ģeotermiskās apkures sistēmām ir vairākas priekšrocības:

  • Siltuma enerģijas izmešana vairākas reizes pārsniedz elektroenerģijas patēriņu, kas prasa sūkni.
  • Vides drošība ir lielāka par citu apkures sistēmu, jo ģeotermālās apkures sistēmas nerada kaitīgas emisijas.
  • Lai ģeotermiskā sistēma darbotos, nav nepieciešamas nekādas degvielas vai papildu ķīmiskas vielas. Tāpēc tas ir drošs īpašniekiem un videi.
  • Šādas apsildes darbībā nav sprādziena vai ugunsgrēka.
  • Ja apkures sistēma ir pareizi uzstādīta, tas tiks nodots bez tehniskā atbalsta vismaz 30 gadus.

Mēs neatkarīgi uzstādām ģeotermisko apkuri

Tieši uzreiz mēs atzīmējam šo funkciju: tiem, kas nolemj aprīkot apkuri ar zemes siltumu, būs jāinvestē milzīgs naudas daudzums vienreiz. Protams, laika gaitā šīs izmaksas atmaksāsies, jo mēs pašiem neuzbūvējam māju uz gadu vai diviem gadiem. Turklāt katru gadu palielinās gāzes un elektroenerģijas izmaksas, un ar ģeotermisko sistēmu jūs nezināt, kādi ir šie cenu lecenti.

Ievērojiet, ka istabas iekšpusē, ko vēlaties sildīt, ielieciet sildelementi, kas neatšķiras no ūdens sildīšanas. Jūsu mājoklis tiks apsildīts ar radiatoriem, un siltums caur tiem caurulēs.

Tomēr šajā sistēmā lielākā daļa no tā tiks paslēpta pazemē. Apkure ar zemes enerģiju ir urbuma un siltummaiņa klātbūtne. Dzīvoklī jums ir nepieciešams tikai ierīci, kas radīs siltumu - parasti tas aizņem daudz vietas.

Siltumsūkņa darbības princips

Šādā ierīcē lietotājs varēs regulēt temperatūru un piegādāt siltumenerģiju. Paši apkures sistēmas uzstādīšana mājā tiek veikta, kā parasti, cauruļvada un radiatoru atzarojumiem. Ja jums ir privātmāja vai pati ēka ir maza, tad šajā gadījumā sistēmas ģenerators tiek parādīts atsevišķā telpā vai pagrabā.

Izplatiet ģeotermālo apkures sistēmu

Aptuveni 80. gadu beigās siltums no zemes sāka izplatīties ASV pilsētās, kuras krīzes laikā bija īpaši grūti. Sākumā šādu sistēmu izmantoja bagāti cilvēki, kuri šādā veidā izglāba savas mājas, taču sistēma drīz kļuva lētāka, un nabadzīgie amerikāņi to interesējās. Un drīz siltuma izmantošana no zemes apkurei kļuva par lielāko daļu amerikāņu, kam pieder privātmājas, prerogatīvu. Eiropas valstīs pirms 20 gadiem statistika liecināja, ka aptuveni 12 miljoni cilvēku izmantoja ģeotermiskās apkures sistēmas. Un visu šo laiku līdz šim brīdim šis skaitlis ir tikai palielinājies.

Ģeotermiskās apkures izplatīšanās tendences ir skaidras. Galu galā apkure, pateicoties zemes enerģijai, ir ērta, ekonomiska un droša.

Kaut arī gāzes apkures sistēma ir vispopulārākā, tā paša iemesla dēļ katru gadu dabasgāzes rezervju apjoms samazinās, tā izmaksas aug un aug. Un cietā kurināmā izmantošana mājokļa apkurei ir darbietilpīga. Turklāt koksnes un akmeņogļu dedzināšanas rezultātā tiek izdalīts kaitīgs oglekļa dioksīds, veidojas kvēpu un darva. Tāpēc ģeotermiskā apkure Krievijā kļūst arvien izplatītāka.

Kas ir ģeotermiskā apkure?

No skolas programmas kursa mēs atceramies, ka ģeotermija ir Zemes siltums. Tādēļ īpašības vārds "ģeotermālā" parasti ir saistīts ar geizeriem un vulkāniem.

Daļa no planētas dabas siltuma tiek izmantota ģeotermālās enerģijas veidā. Piemēram, Krievijā ir vairākas ģeotermālās spēkstacijas (Verhne-Mutnovskaya, Pauzhetskaya, Okeanskaya uc). Visi no tiem atrodas Tālajos Austrumos.

Taču ģeotermālā enerģija mūsu valstī tiek uzskatīta par nekonvencionālu, un zemeslodes siltums - alternatīvs avots. Tāpēc ļoti maz cilvēki zina, ka Zemes potenciālais siltums no Zemes var sildīt dzīvojamās mājas.

Ģeotermālās apkures sistēmas sāka izmantot vairāk nekā pirms trīsdesmit gadiem, 20. gadsimta 70. gadu sākumā, kad sākās pirmā "naftas krīze". Pašlaik tas ir ļoti izplatīts Amerikas Savienotajās Valstīs, Kanādā un Rietumeiropas valstīs. Tādējādi Zviedrijā Baltijas jūras karstums tiek izmantots daudzdzīvokļu ēku apsildīšanai, bet Vācijā ģeotermālās apkures sistēmu ierīkošana notiek ar valsts finansiālu atbalstu.

Mūsu valstī, neskatoties uz pastāvīgo cenu pieaugumu ogļu, gāzes un citiem resursiem, ģeotermiskā apkure ir absurds. No šī raksta jūs uzzināsiet, kā tas darbojas, kādi ģeotermiskās apkures sistēmas pastāv, kā arī kādi ir to izmantošanas priekšrocības un trūkumi.

Kā darbojas ģeotermiskā apkure?

Ģeotermālās apkures sistēma sastāv no siltumsūkņa un automaģistrāles. Pēdējie ir novietoti pazemē (zemē vai urbumos) vai rezervuāru apakšā. Par to mēs parunāsim nedaudz vēlāk, bet mēs sīkāk aplūkosim siltumsūkni.

Darbības princips ir līdzīgs ledusskapim. Sūknis, kas atrodas mājā, "ņem" zemes enerģiju un pārvērš to siltumā. Lai to izdarītu, freonu, kas nesasilst, plūst cauri tīklam, savācot siltumu no zemes (ūdens), pēc tam ieiet siltummaini iztvaicētājā, kur tiek uzņemts siltums. Šo siltumu izmanto, lai sildītu ūdeni baterijās. Pēc tam freons tiek atdzisēts. Lai atkārtotu ciklu, tas ir jāuzsilda līdz 5-7 grādiem. Tam ir vajadzīga Zemes siltuma enerģija. Pat vissmagākajās ziemās temperatūra zem zemes nesamazinās zem +4 grādiem, un 30 metru dziļumā tas ir + 8-10 grādiem.

Jāatzīmē, ka vasarā siltumsūknis darbojas pretēji: vēsums nāk no zemes uz māju, un siltums nokļūst tā dziļumā. Tāpēc ģeotermālās sūkņa darbību bieži vien salīdzina arī ar mainīgajiem gaisa kondicionētājiem.

Ģeotermisko apkures sistēmu veidi

Kā jau minēts, ģeotermiskās apkures sistēmas caurules var novietot zem zemes, pa rezervuāra apakšdaļu un urbuma iekšpusē. Šajā sakarā emitē ģeotermisko apkuri ar horizontālām, dīķu un vertikālām shēmām.

Pirmajā gadījumā līnijas tiek novietotas zemē līdz dziļumam zem augsnes sasalšanas (tas ir atkarīgs no reģiona klimatiskajām īpašībām). Tam nepieciešama diezgan liela platība. Tātad 200 kvadrātmetru telpas apsildei nepieciešams platība 500 kvadrātmetri.

Otrais variants - šoseja, kas novietota rezervuāra apakšā. Tiek uzskatīts, ka tas ir visrentablākais ģeotermiskās apkures veids, jo sākotnējais ieguldījums ir mazāks un efektīvāks. Bet ezeri un upes, kuru dziļums pārsniedz 2 metrus, ir tālu no visur.

Trešais ģeotermisko apkures sistēmu veids, savukārt, ir ļoti dārgs. Urbšanas akas, kurām nepieciešams īpašs aprīkojums, nav lēti. Aka jāurb ar vismaz 30 metriem (atkarībā no reljefa). Bet daudz vietas nav vajadzīgas, un tas nozīmē, ka ir iespējams izmantot ģeotermisko apkuri gan jau uzbūvētajām ēkām, gan ēkām nelielās platībās.

Ģeotermiskās apkures priekšrocības un trūkumi

Ģeotermiskā apkure ir videi draudzīga. Zemes siltumenerģija netiek piesārņota ar vidi. Tas ir pilnīgi droši cilvēkiem. Nav kaitīgu vielu, nepatīkamu smaku. Nav ugunsgrēka riska, jo nav sadedzināta degviela. Turklāt siltumsūkņi strādā gandrīz klusi un to uzturēšanai nav nepieciešama.

Bet galvenais - ģeotermiskā enerģija ir brīva. Ģeotermiskās apkures sistēmas vidējās izmaksas (ar uzstādīšanu un nodošanu ekspluatācijā) ir 500-600 tūkstoši rubļu. Eksperti saka, ka ieguldījums atmaksājas apmēram piecus gadus. Galu galā, samaksa par centralizētu apkuri nav nepieciešama. Izdevumi rodas tikai tad, kad jūs maksājat par elektrību, no kuras darbojas siltumsūknis. Un šeit ir galvenais ģeotermiskās apkures trūkums, padarot to mūsu valstī par nepieejamu luksusu.

Mēs veiksim nelielu aprēķinu (šajā gadījumā mēs izmantosim vidējās vērtības un domāsim, ka apkure notiek "ideālos apstākļos", bez siltuma zudumiem). Pieņemsim, ka apkurei telpā ar platību 10 kv. M vajag 1 kW siltumenerģijas. Tad, lai apsildītu māju ar platību 100 kv.m. 10 kW sildīšanas jauda ir nepieciešama. No viena kilovatta elektroenerģijas, ko patērē siltumsūknis, iegūst līdz pat pieciem kilovatiem siltuma. Tādēļ, lai saražotu 10 kW siltuma, nepieciešams 2 kW elektroenerģijas stundā. Dienā - 48. Mēnesī - 1440 kW. Par vienu kilovatstundu elektrības izmaksas 2 rubļi 50 kapeikas, ģeotermiskā apkure maksās 3600 rubļu mēnesī. Izrādās, ka zemes brīva siltums ir dārgāks nekā jebkura tradicionālā enerģijas avota enerģija.

Tomēr ģeotermiskā apkure kļūst arvien populārāka. Daudzi māja ciemati Krievijas centrālajos reģionos pārgāja uz to. Vai esat gatavs atmest gāzi un ogles par labu alternatīvai enerģijai?

Ģeotermiskā apkure: darbības princips, plusi un mīnusi, būvniecības smalkums

Ir daudz dažādu māju apkures iespēju. Cilvēku uzmanība, protams, ir vērsta uz to, lai atrastu veidus, kas patērē vismazāko enerģiju. Stingrus strīdus izraisa šāda progresīva metode siltuma iegūšanai, kā pazemes avotu izmantošana.

Kā tas darbojas?

Ģeotermiskās apkures princips ietver siltumsūkņu izmantošanu. Tās darbojas saskaņā ar klasisko Carnot ciklu, dzesēšanas šķidrumu saudzējot dziļāk zemāk un iegūstot šķidruma plūsmu, kas tiek sildīts līdz 50 grādiem apkures sistēmas iekšpusē. Aprīkojums darbojas ar efektivitāti no 350 līdz 450% (tas nav pretrunā ar fiziskajiem pamatlikumiem, kāpēc - teiksim vēlāk). Standarta siltumsūknis silda māju vai citu ēku, jo zemes siltums pārsniedz 100 tūkstošus stundu (tas ir vidējais intervāls starp profilaktiskajiem remontiem).

Sildīšana līdz 50 grādiem nav nejauša. Saskaņā ar īpašo aprēķinu rezultātiem un praktiski īstenotu sistēmu pētījumiem šis rādītājs tika atzīts par visefektīvāko. Tādēļ zemes apkurei, kura izmanto dziļumā esošo enerģijas plūsmu, galvenokārt papildina nevis radiatori, bet silta grīda vai gaisa kontūra. Vidēji uz 1000 W enerģiju, kas vada sūkni, ir iespējams pacelt uz augšu aptuveni 3500 W siltuma enerģijas. Tas ir ļoti patīkams rādītājs, ņemot vērā milzīgo dzesēšanas šķidruma izmaksu pieaugumu galvenajā tīklā un citas apkures metodes.

Ģeotermisko apkuri veido trīs ķēdes:

  • zemes savācējs;
  • siltumsūknis;
  • faktiski, apsildīšanas komplekss mājās.

Kolekcionārs ir cauruļu kolekcija, kas tiek papildināta ar sūkni pārstrādei. Ārējā kontūra dzesēšanas šķidrumam ir temperatūra no 3 līdz 7 grādiem. Un pat šāda neliela ārējā izkliede ļauj sistēmai efektīvi atrisināt uzdevumus. Siltuma padevei tiek izmantots tīrs etilēnglikols vai tā maisījums ar ūdeni. Pilnībā ūdens ķēdes pazemes apkure ir reti.

Iemesls ir vienkāršs - ūdens, kas atrodas pietiekami uzkarsētā augsnes slānī, ātri iznīcina iekārtu. Un pat šādu šķidrumu nevar atrast patvaļīgi notikušajā vietā. Konkrēta dzesēšanas šķidruma izvēli nosaka inženiertehniskie lēmumi. Sūknis tiek izvēlēts atkarībā no ierīces pārējās sistēmas daļās. Tā kā urbuma dziļumu (iekārtas līmeni) nosaka dabiskie apstākļi, izšķirošās atšķirības starp ģeotermisko sistēmu veidiem ir saistītas ar rezervuāra ierīci zemē.

Horizontālā struktūra nozīmē kolektora atrašanās vietu zem augsnes sasalšanas līnijas. Atkarībā no konkrētās vietas tas nozīmē padziļinājumu 150-200 cm. Šādus kolektorus var aprīkot ar dažādām caurulēm, piemēram, vara (ar ārējo PVC slāni) un izgatavota no metāla plastmasas. Lai iegūtu no 7 līdz 9 kW siltuma, jums būs jānokļūst vismaz 300 kvadrātmetriem. m kolektors. Šī metode neļauj kokiem tuvināties vairāk kā 150 cm, un pēc uzstādīšanas ir nepieciešams uzlabot teritoriju.

Vertikāli pakļautā tvertne nozīmē vairāku urbumu urbšanu, kas obligāti tiek virzīta dažādos virzienos, un katrs virziens ir no sava leņķa. Inside aku ir ģeotermiskās zondes, termiskā atdeve no 1 braukšanas. m sasniedz aptuveni 50 vati. Tas ir viegli aprēķināms par identisku siltuma daudzumu (7-9 kW), būs jāpiegādā 150-200 m akas. Priekšrocība šajā gadījumā ir ne tikai ekonomikā, bet arī faktā, ka teritorijas ainavas struktūra nemainās. Nepieciešams tikai piešķirt nelielu platību caisson vienības ierīkošanai un koncentrējošā kolektora novietošanai.

Konteksts, ko silda no ūdens, ir praktiski, ja ir iespējams ārējā siltumapmaiņas ierīci iekļaut ezerā vai dīķī līdz 200-300 cm dziļumam. Tomēr priekšnosacījums būs rezervuāra izvietojums 0,1 km rādiusā no apsildāmās ēkas un vismaz 200 kvadrātmetru ūdens virsmas. m. Ir arī gaisa siltummaiņi, kad siltumu ģenerē ārēja ķēde no atmosfēras. Šāds lēmums pilnīgi izpaužas valsts dienvidu reģionos un neprasa nekādus izrakumus. Sistēmas trūkumi ir zemi efektivitāte ar 15 grādu salu un pilnīgu apstāšanos, ja temperatūra nokrītas līdz 20 grādiem.

Īpašas funkcijas

Lauku ģeotermālā apkure, pirmkārt, neizmanto dārgu un piesārņojošu gaisa minerāleļļu. Šādā veidā tiek apsildītas jau 7 no 10 jaunajām Zviedrijas ēkām. Karstās dienās ģeotermiskā iekārta no sildītāja kļūst par pasīvās kondicionēšanas līdzekli. Pretēji izplatītajam uzskatam, šādai apkures sistēmai nav nepieciešami vulkāni vai gejzeri. Lielākajā daļā parasto plakano reljefu tas nedarbojas sliktāk.

Vienīgais nosacījums ir tāds, ka siltuma kontūra sasniedz punktu zem iesaldēšanas līnijas, kur augsnes temperatūra vienmēr ir no 3 līdz 15 grādiem. Tikai ārkārtīgi augsta efektivitāte šķiet tikai pretrunā ar dabas likumiem; siltumsūknis ir piesātināts ar freonu, kas iztvaiko zem tā pat ledus ūdens, kas cilvēkiem šķiet. Steam sasilda trešo shēmu. Šāda shēma ir ledusskapis, kas izgriezts no ārpuses. Tādēļ sūkņu efektivitāte attiecas tikai uz elektroenerģijas un siltumresursu kvantitatīvo attiecību. Patiesībā piedziņa ir "kā vajadzētu būt" ar neizbēgamu enerģijas zudumu.

Stiprās un vājās puses

Var apsvērt objektīvas ģeotermiskās apkures priekšrocības:

  • lieliska efektivitāte;
  • stabilu pakalpojumu periodu (siltumsūknis darbojas 2-3 gadu desmitiem, un ģeoloģiskie zondes ir vecumā līdz 100 gadiem);
  • darba stabilitāte gandrīz visos apstākļos;
  • nepietiekama saistība ar enerģijas pārvadātājiem;
  • pilna autonomija.

Pastāv viena nopietna problēma, kas neļauj ģeotermiskajai apkurei kļūt par īstu kopīgu risinājumu. Tas, kā liecina īpašnieku pārskati, ir augsta radītā dizaina cena. Sildīt parasto 200 kvadrātmetru māju. m (ne tik reti), būs nepieciešams izveidot pabeigtu sistēmu 1 miljons rubļu, līdz 1/3 no šīs summas ir siltumsūknis. Automatizētās instalācijas ir ļoti ērtas, un, ja viss ir pareizi iestatīts, tās var strādāt gadiem ilgi bez cilvēku iejaukšanās. Viss ir atkarīgs tikai no līdzekļu pieejamības. Vēl viens trūkums ir atkarība no sūknēšanas iekārtas energoapgādes.

Ģeotermiskās apkures sistēmas aizdegšanās risks ir nulle. Jums nevajadzētu baidīties, ka to aizņems ar nevajadzīgu telpu, jo pašā mājā nepieciešamās detaļas prasīs apmēram tādu pašu platību kā parasta veļas mašīna. Turklāt tiek atbrīvota telpa, kas parasti ir jāpiešķir degvielas piegādēm. Personīgi veidot nepieciešamos kontūrus, visticamāk, neizdosies. Projektēšanu labāk uzticēt profesionāļiem, jo ​​mazākā kļūda var radīt nepatīkamas sekas.

Vienošanās

Tikai daži cilvēki ar savām rokām mēģina izveidot ģeotermālo apkuri. Taču, lai šāda sistēma darbotos, ir jāveic rūpīgi aprēķini un ir nepieciešams arī cauruļu vadu izkārtojums. Ne vairāk kā 2-3 metrus tuvāk mājam nav iespējams novietot. Maksimālais pieļaujamais sēšanas dziļums sasniedz 200 m, tomēr labu 50 km rādiusu urbumi liecina par labu efektivitāti.

Kas ir ģeotermiskā apkure mājās, plusi un mīnusi šāda sistēma

Dabas enerģijas resursu ierobežotās rezerves padara cilvēkus meklēt alternatīvus enerģijas avotus. Ģeotermiskā apkure mājās ir lieliska alternatīva tradicionālajām siltuma metodēm. To apliecinot, var minēt faktiskos datus par ģeotermālās apkures sistēmu plašu izmantošanu Eiropā un Amerikā kā galvenajiem siltuma avotiem.

Nedaudz vēstures! Ģeotermiskās apkures sistēmas ir ievērojami paplašinājušās pagājušā gadsimta 80. gadu beigās, galvenokārt Amerikas teritorijā. Sākumā stabilas investīcijas šādas iekārtas ierīkošanā ļāva to izmantot tikai bagātiem cilvēkiem, un pēc pāris gadiem šī tauku sistēma bija pieejama mazāk turīgiem amerikāņiem, palielinot ģeotermālo apkures sistēmu nozīmi apkures tirgū.

Eiropas valstīs pirms diviem gadu desmitiem ģeotermālo iekārtu skaits pārsniedza 12 miljonus, un šodien var tikai uzminēt par ģeotermālo iekārtu izvietojuma apjomu privātmājās.

Kāpēc tas notiek?

Tas ir ļoti vienkārši! Vislētāka un ērta gāzes apkure sistēma samazina fosilā kurināmā piegādi naudā no kabatas. Un cieto kurināmo (koks, akmeņogles, kūdra) sadedzināšana ir ne tikai neērta, bet arī ir saistīta ar kaitīga oglekļa dioksīda izdalīšanu, kvēpu un darvas zudumu. Un joprojām ir nepieciešama papildu uzglabāšanas vieta degvielai.

Ģeotermālās apkures lauku māja. Shēma

Sistēmas princips

Ģeotermālās apkures sistēmām ir līdzīgs darbības princips ledusskapī (gaisa kondicionētājs). Tikai ledusskapja ledusskapī atdzesē gaisu, un ģeotermālais siltumsūknis silda apkures sistēmas sildītāju.

Siltumu izmanto, lai sildītu Zemes telpu (enerģiju). Siltuma sūknis, kas atrodas mājā, patērē enerģiju no gruntsūdeņiem vai zemes, pārveidojot to siltumā. Tad šo "siltumu" izmanto, lai sildītu pašas mājas apkures sistēmas dzesētāju.

Siltumsūkņa principa pamatā ir reversais Carnot cikls, kas izstrādāts deviņpadsmitajā gadsimtā.

Šādas sistēmas "sirds" ir kompresors, kas "saspiež" un "pārnes" siltumu. Šim nolūkam viņam nepieciešams ārējs enerģijas avots - elektrotīkls.

Kompānija darbojas ar kompresoriem siltumsūkņa iekšējā kontūrā: kondensatorā, iztvaicētājā un droseļvārstu.

Siltumsūknis darbojas šādi:

  • Siltuma ieplūdes kolektoru piepilda ar antifrīzu (glikola maisījumu, ūdens un spirta maisījumu vai sālsūdeni), kas sūknim transportēs "pazemes" vai "zemūdens" siltumu.
  • Šī siltuma enerģija iztvaicētājā tiek pārnesta uz aukstumnesēju ar ļoti zemu viršanas temperatūru, kas to strauji virina un iztvaiko (pārvēršas par tvaiku).
  • Darba kompresors palielina šī tvaika spiedienu, kas attiecīgi palielina tā temperatūru.
  • Kondensatorā dzesējošais līdzeklis tiek atdzesēts, siltums tiek pārnests uz mājas apkures loku un ir kondensēts.
  • Ar droseļvārstu dzesētājviela atgriežas kompresorā, un cikls atkārtojas atkal...

Siltuma sūkni var saukt arī par "iekšpusi" ledusskapi. Patiešām, ledusskapī dzesējošo vielu silda ar tajā ievietoto siltumu (ledusskapis), un cauruļu sistēma tiek izvadīta uz aizmugurējo sienu, sildot gaisu ārpus ledusskapja.

Un siltuma sūkņa gadījumā šis siltums atbrīvo dzesēšanas šķidrumu pašas mājas apkures sistēmā. Kā sildierīcēm šādās apkures sistēmās visbiežāk un efektīvi tiek izmantotas "siltās grīdas".

Piezīme! Pateicoties kvalitatīvai un pareizi aprēķinātai "siltuma absorbējošai" ķēdei ar patēriņu 1 kW elektroenerģijas, siltumsūknis spēj piegādāt sistēmā līdz 5 kW siltumenerģijas.

Siltummaiņu veidi ģeotermiskās apkures sistēmas

Horizontālais siltummainis

Horizontālais siltummainis ģeotermiskā apkures sistēma

Horizontālā kontūra caurules ir novietotas dziļumā, kas pārsniedz augsnes saldēšanas slāņa biezumu.

Horizontālā siltummaiņa novietošana

Horizontālā siltummaiņa novietošana tranšejā

Šāds termiskās kontūras variants ir optimāls, ja ir liels privātā objekta laukums bez dārza stādījumiem (kokiem). Caurules kontūras novietošana nav pieļaujama mazāk nekā 1,5 m attālumā no koka vainaga.

Sildot 250 m 2 māju, ir nepieciešama 600 m 2 platība, lai pielāgotos siltuma apmaiņas ķēdei. Un šāda teritorija ne vienmēr ir pieejama. Īpaši blīvi apdzīvotos vasarnīcos.

Šo faktoru var saukt par šāda veida siltummaiņa trūkumu.

Vertikālais siltummainis

Ģeotermiskās apkures sistēmas vertikālais siltummainis

Vertikāls siltummainis ir lukss, kuru, iespējams, nevar atļauties ikviens izstrādātājs. Šādas siltummaiņa "izvietošanai" būs nepieciešamas īpašas urbšanas iekārtas.

Siltummaiņa kontūru nolaižas dziļumā 50-200 m. Lai palielinātu siltuma jaudu, tiek izmantotas vairākas tādas akas, kuru cauruļvadi ir savienoti ar īpašu kolektoru mezglu palīdzību.

Priekšrocību, organizējot šādu siltummaiņa ķēdes sistēmu, var uzskatīt par iespēju strādāt aprīkotā vietā - šī metode nekaitēs esošajai ainavai.

Siltummainis novietots ūdenī

Šī iespēja ir visizdevīgākā ierīkošana - nav nepieciešams veikt rakšanas darbus, bet ir nepieciešams dīķis ar platību vismaz 200 m 2 attālumā, kas atrodas ne tālāk kā 100 m no mājas. Kontūras caurules tiek novietotas dziļumā, kas lielāks par dziļumu (vismaz 2-3 m) dziļumā.

Horizontālā siltuma sūkņa konstrukcijas elements

Ģeotermisko apkures sistēmu priekšrocības un trūkumi

Viena no nozīmīgākajām ģeotermisko apkures sistēmu priekšrocībām mēs vēlamies uzsvērt savas vides drošību jūsu mājās. Galu galā siltumsūkņa normālas darbības process nav saistīts ar kaitīgām emisijām atmosfērā. Un degošu sūkņu trūkums degošu sūkņu gadījumā, ja ir laba elektriskā vadība, faktiski novērš ugunsgrēka risku.

Kurināmā trūkums ir tā piegādes un uzglabāšanas izmaksu trūkums.

Vēl viens svarīgs (vai svarīgākais) faktors, kas nosaka lauku mājas ģeotermālās apkures sistēmas izvēli, ir mazs elektroenerģijas patēriņš ar relatīvi lielu siltuma pārnesi (no 1 kW elektroenerģijas līdz 5 kW siltumenerģijas).

Ģeotermālās apkures sistēmas autonomija atbrīvo jūs no tā, lai tās būtu jāuzrauga un jāuztur.

Svarīga ģeotermiskās apkures sistēmas funkcionālā priekšrocība ir tā spēja darboties kā gaisa kondicionieris karstā laikā. Šajā režīmā notiek pretējs: siltums no telpas tiek sasildīts ar dzesējošo vielu, kas pārnes to ārējam siltuma kolektoram.

Šādas sistēmas trūkums ir tā uzstādīšanas sarežģītība un attiecīgi gan uzstādīšanas darbu, gan paša aprīkojuma augstās izmaksas.

Ģeotermiskās apkures sistēma ir visdārgākā aprīkojuma uzstādīšana un iegāde.

Šajā gadījumā jūs varat ietaupīt naudu šīs sistēmas pašas uzstādīšanai, taču jums jāpievērš liela uzmanība aprēķiniem un konsultācijām ar "pro".

Izmantojot divvērtīgu apkures shēmu

Divvalentā sistēma nozīmē divu siltuma avotu paralēlu izmantošanu pie maksimālās slodzes (pie zemām apkārtējās vides temperatūrām).

Šādā sistēmā paralēli siltumsūkai ir pievienots papildu katls, piemēram, elektriskais boileris. To lieto, kad ir nepieciešams izmantot intensīvo apkures režīmu zemā apkārtējā temperatūrā.

Ja "salnas" dienas gadā jūsu dzīvesvietas apgabalā ir mazs, tad šāda "palīga" klātbūtne ļauj ietaupīt siltumsūkņa jaudu, kas būtiski ietekmē tā izmaksas.

Top