Galvenais / Katli

Apkure no zemes: sarežģīta un vienkārša ieviešana

Šī raksta tēma ir siltuma izmantošana no zemes apkurei. Vai no dziļumiem ir iespējams izmantot siltumenerģiju?

Un ja tā, vai mēs runājam tikai par sarežģītām un dārgām augsto tehnoloģiju konstrukcijām, vai arī kaut ko var darīt ar savām rokām?

Zem plānās garozas planētas kodols turpina vārīties. Vai ir iespējams izmantot šo siltumu uz virsmas?

Priekšnosacījumi

Kāpēc patiesībā ir nepieciešams apkure no zemes? Galu galā mūsdienu tirgus piedāvā daudz gatavu risinājumu elektroenerģijas, gāzes, solārija un cietā kurināmā...

Tas ir vienkārši. Enerģijas cenas pieaug, ievērojami pārsniedzot Krievijas ienākumu pieaugumu. Tajā pašā laikā nav grūti prognozēt turpmāku izaugsmi pēc izstādes: tā kā gāzes un naftas rezerves jau beigsies mūsu paaudzes dzīves laikā, to atlikumi tiks pārdoti par pārmērīgām cenām.

Ir loģiski pāriet uz atjaunojamiem siltumenerģijas avotiem. Bet kuri no tiem?

Novērtēsim iespējas.

• Saule ir lielisks siltuma avots. Bet pārāk nestabilas: dažas nedēļas ilgu laika apstākļu var nomainīt sniega un pelēkas plīvurs virs galvas.
  Turklāt nakts būs spiesta vai nu uzkrāties siltumu, vai arī izmantot mājas apkures saules kolektorus tikai kā palīgenerģijas avotu.

Tas ir noderīgi: siltā saulainā klimatā saules kolektoru apkure principā ir efektīva, bet ar lielu platību un ar ietilpīgu siltuma akumulatoru.
Tomēr ilgstošu sliktu laika apstākļu gadījumā joprojām ir nepieciešams rezerves siltuma avots.

• Vējš ir pārāk nestabils. Bez tam, ne visur to var izmantot: ielejās un reljefa krokām ir daudzas zonas ar nemainīgu mieru.

Bet mājas apkurei ar zemes siltumu, izmantojot ģeotermālo enerģiju, nav šādas problēmas. Dziļumā no metra līdz piecām vai sešām, augsne visur un vienmēr ir pastāvīga temperatūra, kas pieaug ar pieaugošo dziļumu.

Tomēr iesaldēšanas dziļums atkarīgs no reģiona ievērojami atšķiras.

Ģeotermiskais sūknis

Kā var izmantot zemes siltumu apkurei?

Gatavi risinājumi pastāv jau pāris gadu desmitus. Tie ir ģeotermālie siltumsūkņi mājas apkurei. Kā viņi tiek sakārtoti?

Iedomājieties, kā darbojas ledusskapis.

• Gāzveida dzesējošo vielu saspiež kompresors, tajā pašā laikā ir ļoti karsti.
• Tad tas iziet cauri siltummainim, izkliedējot lieko siltumu un atdzesējot līdz istabas temperatūrai.
• Atdzesēts dzesētājs iekļūst saldētavas nodalījuma dzesēšanas kontūrā, kur tas paplašinās, un, tāpat kā jebkura viela, kad agregācijas stāvoklis mainās no šķidruma uz gāzveida, tas ātri atdziest un... atdzesē telpu ap to.
• Pēc tam dzesētājviela atkal tiek piegādāta kompresoram kompresijai - un pēc tam lokā.

Mēs esam ieinteresēti divos faktos:

1. Ledusskapis spēj atņemt siltumu no aukstā objekta un nodot to siltai. Šajā gadījumā siltumu no saldētavas pārnes no telpas -18 ° C uz gaisu.
2. Sūknētās siltumenerģijas daudzums ir vairākas reizes lielāks nekā enerģijas patēriņš kompresora darbības laikā.

Tagad vietā saldētavas nomainiet augsni zemā dziļumā ar pastāvīgu temperatūru - un jūs saņemsiet ģeotermālā siltuma sūkņa darba modeli. Piezīme. Lielākoties tas izmanto zemes enerģiju, lai sildītu jūsu māju. Elektrības izmaksas sedz ne vairāk kā 30 procentus no tā siltuma jaudas.

Mājas apkure no zemes ir saistīta galvenokārt ar ģeotermālajiem sūkņiem.

Ir skaidrs, ka zemes sildīšanai nepieciešams ne tikai radiators, lai atbrīvotu siltumu, bet arī siltummainis ķēdes otrajā pusē, kas siltumu no zemes. Kā viņš var būt?

Vertikālais kolektors

Visbiežāk siltuma pārnesi veic vertikālās zondes, kas iegremdētas vairāku desmitu metru dziļumā. Nelielā attālumā no mājas, tiek urbti vairāki akas, kurās caurules (parasti no šķērsplakēta polietilēna) tiek iegremdētas. Liels dziļums nozīmē absolūti stabilu un augstu temperatūru; turklāt, lai gan siltummaiņiem nav vajadzīga liela platība, lai tās varētu uzņemt.

Būtisks trūkums, ka šajā ēkā ir zemes enerģija šajā īstenošanā, ir augstas instalācijas darbu izmaksas. Precīzāk, urbšanas cena: tas sākas no 2000 rubļu uz vienu metru no urbuma. Ir viegli aprēķināt kopējās izmaksas 2-4 urbumiem ar dziļumu 50-60 metrus.

Horizontālais savācējs

Tomēr šajos valsts reģionos, kad ziema nav pārāk smaga, un augsnes sasalšanas dziļums nepārsniedz vienu pusi metru, bieži tiek izmantoti horizontālie kolektori. Tie paši cauruļu siltummaiņi tiek savākti tranšejā, ko ir viegli rakt pats. Ir skaidrs, ka uzstādīšanas izmaksas vienlaicīgi ir atkārtoti samazinātas.

Lūdzu, ņemiet vērā: nepietiekami novērtējiet darba apjomu. Piemēram, kolektoru cauruļu kopējais garums mājai ar platību 275 m2 būs aptuveni 1200 metru.

Papildus lāpstiņķiem, sildot zemes siltumu tādā realizācijā, jūs sagaida citu problēmu. Zem kolektora tiks aizņemta liela platība, daudzkārt kopējā mājas platība. Un jūs to nevarat izmantot dārzam vai dārzam: augu saknes iesaldēs kolektors.

Fotoattēlā izvietojot horizontālo siltummaini.

Gaisa savācējs

Par laimi, papildus ģeotermālā siltumsūkņa apkurei, kas maksā desmitiem tūkstošu mūžzaļo vienību, jūs varat atrast citus veidus, kā realizēt lauku mājas apkuri no zemes. Viens no vienkāršākajiem - gaisa māla kolektors.

Atcerieties: lai sildītu gaisu līdz pieņemamam līmenim dzīvojamā rajonā, jums ir nepieciešams noteikts siltumenerģijas daudzums. Turklāt, jo zemāka ir sākotnējā gaisa temperatūra - jo lielākas izmaksas.

Bet, lai palielinātu gaisa temperatūru pie ventilācijas sistēmas ieejas, tas var būt pilnīgi brīva. Vai pastāvīga zemes temperatūra, atcerieties?

Instrukcija, kas ļauj izmantot zemes siltumenerģiju, ir ļoti vienkārša:

• Mēs secinām, ka ventilācijas gaisa ieplūde zem zemes atrodas zem sasalšanas punkta.
• Mēs noliekam taisnu, izliektu vai daudzpadeves kolektoru ar parastajām kanalizācijas caurulēm. Formu nosaka tavs pagalms. Aptuvenais kolektora kopējais garums ir 1,5 metri uz kvadrātmetru mājas platībā.
• Mēs veicam gaisa ieplūdi kolektora galā tālu no mājām, pārvietojot cauruli līdz augstumam, kas ir vismaz pusotra metra attālumā no zemes un nodrošinot to ar jumta deflektoru. Ir skaidrs, ka piespiedu gaisu mājā būs spiesti.

Nepārdomājiet sevi: aprakstītā apkure no zemes siltuma neatrisinās jūsu problēmas ar siltumenerģiju pilnīgi un bez maksas.

Bet tas ļaus jums īstenot vienu no vienkāršām un lētām shēmām:

• Ienākošo gaisu, kura temperatūra ir aptuveni 10 ° C, var sildīt ar jebkuru sildītāju (elektrisko, gāzes, dīzeļdzinēju utt.) Un atšķaidīt telpās ar ventilācijas kanāliem. Izmaksas, salīdzinot ar nepieciešamību siltā aukstā ārpuse, samazināsies daudzas reizes.
• Alternatīvs risinājums ir izmantot ievadīto gaisu zem zemes, lai uzsprāgtu gaisa-ūdens siltumsūkņa āra bloku vai parasto gaisa kondicionieri. Pie + 10C jebkuru šīs klases ierīces ārējo vienību varēs efektīvi darboties. Galvenā tehniskā problēma ir nodrošināt nepieciešamo gaisa plūsmu.

Šī ir shēma, kuru redzam šeit. Gaiss piesaista siltumu no zemes un nonāk siltuma sūkņā, un pēc tam tiek izvadīts ārpus mājas.

Secinājums

Un visbeidzot - mazliet personīga pieredze. Raksta autore dzīvo privātmājā reģionā ar diezgan siltu klimatu. Zem mājas atrodas pagrabstāvs ar betonētu grīdas platību 75 m2, kura temperatūra visu gadu ir tāda pati kā 10-12 grādi. Ir skaidrs, ka ar šādu siltummaiņa zonu un gaisa temperatūru pagrabā ir diezgan stabils.

Viena no mājas sildīšanas ierīcēm ir parasts mājsaimniecības gaisa kondicionieris ar ārējo vienību pagrabstāvā un iekšējo - pirmajā stāvā. Šīs vienošanās rezultātā, pat ja ārējā temperatūra ir ievērojami zemāka par nulli, gaisa kondicionieris darbojas ar maksimālu efektivitāti, ņemot siltumu no gaisa pagrabā un pēc tam no zemes.

Dalīta sistēmas ārējā vienība tradicionāli atrodas uz ielas. Tomēr, ja jūsu pagrabstāvā ir stabila temperatūra - kāpēc to nenosūtīt tur?

Kā parasti, rakstā pievienotajā videoklipā varat atrast papildu informāciju. Siltās ziemas!

Kā padarīt ģeotermālo māju apkuri ar savām rokām

Progresīvā ģeotermiskās apkures metode mājās izmanto darbības principu, kas ir zemes siltuma pielietošana telpas sildīšanai. Tā kā tradicionālie kurināmie pieder izstājamiem dabas resursiem, tad ir vērts iepriekš uztraukties par pāreju uz jaunākajiem neizsīkstošajiem enerģijas avotiem.

Ģeotermisko apkures sistēmu ražošanas un ekspluatācijas līderi mājās ir Skandināvijas valstis. Viņi popularizē šo iekārtu versiju un piedāvā to reģioniem, kuriem ir plašs potenciāls to izmantot.

Iekārtas pielietošana

Nav pareizi uzskatīt, ka apkuri no zemes var izmantot tikai tad, ja ir karstā ūdens avoti, ir silti geizeri un citi dabas pazemes apkures avoti. Jaunākās tehnoloģijas ļauj veiksmīgi izmantot ģeotermisko apkuri mājās un mērenās platībās.

Šodien mūsu valstī šāda veida apkure joprojām ir saistīta ar alternatīvām siltuma iegūšanas metodēm. Tomēr vairumā gadījumu tas ir gandrīz ideāls valsts vai lauku mājas. Uzstādītā ģeotermiskā apkure mājās ar savām rokām var darboties divos režīmos:

• apkure ziemā;
• dzesēšana karstā laikā.

Tādējādi tiek veidota vislabvēlīgākā telpā esošā atmosfēra.

VIDEO: kā darbojas ģeotermiskā apkure?

Sistēmas darbība

Mājā ir jāuzstāda siltumsūknis. Tas aizņem enerģiju no augsnes vai gruntsūdeņiem, nodrošinot to cirkulējošajam dzesēšanas šķidrumam, kas apritē mājā. Šo darba principu 19. gadsimtā atklāja franču fiziķis Sadi Carnot.

Bāzes mezgla sastāvdaļas ir:

• kompresors;
• iztvaicētājs;
• kondensators;
• droseļvārsts.

Kompresors ir iesaistīts siltuma "saspiešanā" un pārvieto to patērētājiem. Pašajai ierīcei nepieciešams ārējs barošanas avots.

Siltumsūkņa darbība tiek veikta saskaņā ar šādu algoritmu:

1. Siltuma savācējam vajadzētu saturēt šķidrumu, kam ir zems sasalšanas punkts. Bieži vien ģeotermiskās apkures ražošanā ar savām rokām iekšpusē ieber ūdeni ar lielu daudzumu sāļu, spirtu, kas atšķaidīts ar ūdeni, glikola maisījumus.
2. Iztvaicētāja modulī siltums tiek izsmidzināts aukstūdens vielai ar zemu viršanas temperatūru, un tajā laikā tā vārās un kļūst par tvaika stāvokli.
3. Ķēdē uzstādītais kompresors veicina tvaika spiediena palielināšanos, kā rezultātā vielas temperatūra palielinās līdz 78-80 ° C.
4. Ieiešana kondensatora vielā-dzesētājā nonāk šķidrā fāzē, tajā pašā laikā enerģija tiek izvadīta uz apkures loku.
5. Izveidotā šķidruma atgriešana kompresorā tiek veikta caur droseļvārstu.

Tā kā siltumsūknis mājas apkurei darbojas pēc ledusskapja principa, to bieži sauc par "ledusskapi pretējā virzienā". Daudzos gadījumos enerģiju no zemes izmanto grīdas apsildes ierīkošanai.

Pareizi veiktie aprēķini un labi veikta siltummainera uzstādīšana spēj nodrošināt peļņu par kilovatci, ko patērē sūknis, pieci reizes palielinot izejas jaudu.

VIDEO: Kā darbojas ģeotermiskais siltumsūknis?

Siltummaiņa uzstādīšana

Pašreizējie instalēšanas veidi ir šādas iespējas:

• vertikāli, kad jums ir nepieciešams urbt vairākas akas;
• horizontāli, kur iegremdējami tranšeji zem saldēšanas dziļuma;
• zem ūdens, ja to veic tuvākajā rezervuāra apakšā.

Aku urbšana

Lai efektīvi izmantotu zemes siltuma enerģiju, ja ēkas tuvums ēkai ir mazs, ir nepieciešams urbt dziļās akas. Dažu metru zemes dziļumos saglabājas stabila pozitīva temperatūra. Šādu ģeotermisko urbumu izmantošana nodrošina siltuma apmaiņu siltummainis. Turklāt šis siltums tiek pārnests uz otro iekšējo ķēdi, kas atrodas telpā.

Bieži vien vairākas urbumu urbšanas izmaksas ir pat zemākas nekā rezervuāra dibena novietošana. Tādēļ process kļūst pieejams vairākiem cilvēkiem.

Šo procesu veic neliela izmēra urbšanas iekārta un neliels daudzums palīgierīču. Tas gandrīz neietekmē apkārtni. Akas konstrukcija ir atļauta pat ūdenī, bet tai nevajadzētu būt tuvāk par 2-3 metriem no dzīvojamās ēkas.

Maksimālais izmantotais dziļums ir līdz 200 m, bet bieži vien efektivitāte parādās no 50 m līmeņa. Nākamajā stadijā ir izveidota urbums. Iekšpusē dobumā ievieto plastmasas cauruli ar diametru 40 mm. Tas tiek nodots no viena līdz četrām kolektora cilpām.

Dobumam starp augsni un caurules ārējo sienu jābūt piepildītam ar siltumvadošu materiālu. Sildīšanas līnija ir savienota ar siltumsūkni.

Ūdens enerģija

Šī izmaksu iespēja ir visnotiektākā, jo tai nav nepieciešama tranšeju, bedres un citu zemes darbu sagatavošana. Bet tas nav pieejams visiem - minimālais ūdens daudzums, kas ir pietiekams, lai apsildītu māju, ir 100 kv.m. jābūt vismaz 200 kubikmetriem un jāatrodas ne tālāk kā 100 metru attālumā no mājas ēkas.

Ūdens cauruļvados, kas novietoti gar apakšā, lai novērstu to sasalšanu pie salu virsotnes.

Aprēķinu veikšana

Lai veiktu sistēmas aprēķinu, jāņem vērā pamatparametri:

• Centrālajā Krievijā dziļumā, kas pārsniedz 15-20 m, temperatūra tiek uzturēta +8-10 0 С;
• attiecībā uz vertikālajām konstrukcijām parasti aprēķinos tiek ņemta jauda 50 W uz 1 m augstumu, un precīzākas vērtības ir atkarīgas no akmeņa mitruma satura, gruntsūdeņu klātbūtnes uc;
• sausa klase dod 20-25 W / m;
• mitra māla vai smilšakmens 45-55 W / m;
• cieto granīta ieži nodrošinās līdz 85 W / m;
• gruntsūdeņu klātbūtne dod līdz 110 W / m.

Izmantot siltumsūkni

Sistēmas ilgmūžība ir atkarīga no siltumsūkņa darbības īpašībām un apstākļiem. Ģeotermiskajās iekārtās tā var strādāt aptuveni 1800 stundas gadā. Tas ir vidējais platuma grādos bez termiskās virszemes avotiem.

Siltumsūkņa darbības princips

Siltumapkures sistēmas darbības princips ir identisks un nekādā veidā nav saistīts ar izcelsmes valsti vai zīmolu. Ģeotermālie sūkņi var atšķirties pēc konstrukcijas, izmēra, izskata, bet siltuma ražošanas koeficients vienmēr būs vienāds dažādu uzņēmumu un dažādu valstu sūkņiem. Tas ir saistīts ar dabas enerģijas apstrādes īpatnībām siltumā.

Nevar pieļaut pārāk lielu sūkņa izlaidi, jo šis process var ievērojami samazināt augsnes temperatūru ap urbumu un dažkārt to sasalst.

Šādu nepareizu aprēķinu sekas galu galā noved pie katastrofālas sekas - zeme sagriežas nevienmērīgi, dažās vietās tas notiek ļoti dziļi, kā rezultātā tiek sabojātas aizsargājamās plastmasas caurules. Ja māja atrodas netālu, tad pamats vai sienas var deformēties ģeoloģisko izmaiņu dēļ.

Periodiski jāveic pasākumi, lai "atjaunotu" augsni, kurai siltummaiņam tiek piegādāta papildu siltumenerģija. Tas var būt saules kolektora enerģija vai zondes sildīšana, izmantojot siltuma sūkni telpu dzesēšanas režīmā.

Noslēgumā jāatzīmē, ka ģeotermiskā iekārta vēl nav pieejama visiem. Atsevišķos gadījumos atmaksāšanās periods var ilgt vairāk nekā 10 gadus, bet galu galā tieši tādas mājas apsildīšanas metodes, kas tuvākajā nākotnē kļūs ne tikai alternatīva, bet vienīgā iespējamā.

Mēs apkalpojam māju, lai izmantotu zemes siltumu

Siltumizolācija ir labāka nekā saules un vēja enerģija. Eiropā saules sistēmas jau ir plaši izplatītas, ļaujot jums izmantot saules starus, lai sildītu māju un sildītu ūdeni (skatiet arī "Heliosystems for self-heating heating"). Tomēr to izmantošana ir ierobežota - ja valstīs ar siltu klimatu ir pietiekami daudz no tām, lai pilnībā apgādātu mājokli, tad reģionos ar mērenu klimatu ir pārāk daudz duļķainu dienu. Turklāt saules kolektoriem vajadzētu būt lielai platībai un lielam siltuma akumulatoram, un tādēļ apkures sistēmas izveidei ir liela nozīme (lasiet: "Do-it-yourself Solar Heater").

Ģeotermālie sūkņi, kas izmanto zemes siltumu, lai sildītu māju

• kompresors saspiež gāzveida dzesējošo vielu, un tajā pašā laikā tas ir ļoti karsts;
• dzesējošais līdzeklis iet caur siltummaini, izdalot lieko siltumu un atdzesējot līdz istabas temperatūrai;
• pēc dzesēšanas šī viela iekļūst saldētavas dzesēšanas kontūrā, kur tas pēc tam paplašinās. Sakarā ar izmaiņām agregācijas stāvoklī no šķidruma līdz gāzveida, dzesinātājs strauji atdziest un viss apkārt atdzesē;
• tad tas iet atpakaļ uz kompresoru, un cikls atkārtojas vēlreiz.

Tāpat mājas apkure notiek ar zemes enerģiju. Piemēram, ledusskapis pacēla siltumu no auksta priekšmeta un pārnes to siltā priekšmetā, tāpēc siltums no saldētavas tiek pārnests ar mīnusa temperatūru telpā. Sūknētā enerģijas daudzums ir vairākas reizes lielāks par kompresora patērēto elektroenerģiju.

• vertikāli;
• horizontāli.

Pirms siltuma izmantošanas no zemes, lai sildītu māju, jums ir jāizlemj par kolektora veidu. Kā viņi izskatās, jūs varat redzēt fotoattēlā.

Vertikālie kolektori mājas apkurei no zemes

Tomēr jāņem vērā ievērojams šīs shēmas trūkums: apkure no zemes zarnām ir dārga. Protams, sākotnējās izmaksas vēlāk atmaksāsies, taču ikviena ģimene tomēr nevar atļauties šādus izdevumus. Urbšanas izmaksas ir augstas, un tas prasīs daudz naudas, lai izveidotu vairākas akas 50 metru dziļumā.

Horizontālie kolektori māju apsildīšanai ar zemes siltumu

Tādējādi apkure ar zemes enerģiju ir laba ideja, bet to ir ļoti grūti īstenot. Ar saules apkuri situācija ir tāda pati. Šī iemesla dēļ šodien alternatīvie enerģijas avoti netiek plaši izplatīti.

Gaisa kolektori

• noņemiet gaisa ieplūdes ventilāciju zem augsnes sasalšanas līmeņa;
• novietot izliektu, taisnu vai daudzpadeves kolektoru, izmantojot parastās kanalizācijas caurulītes (forma tiek izvēlēta atkarībā no vietas, katram mājas kvadrātveida skaitītājam jāuzņemas 1,5 metrus no kolektora);
• noņemiet gaisa padevi kolektora galā tālu no mājas, pārvietojot cauruli līdz augstumam, kas ir vismaz 1,5 metru attālumā no zemes, un aprīkot to ar jumta deflektoru (protams, gaiss tiks iespiests mājā).

Šajā gadījumā zemes apsildīšana nespēs pilnībā nodrošināt māju ar siltumu.

Pazemes ģeotermiskā apkure mājās

Lai nodrošinātu privātmāju ar siltumu, tradicionāli tiek izmantotas vienības, kas izmanto elektrību, cieto, gāzveida vai šķidro kurināmo. Pēdējos gadu desmitos saules kolektori un Zemes zarnas siltums ir izmantoti kā alternatīva siltumenerģijas avots. Apkures māju ar zemes siltumu sauc par ģeotermālo apkuri no mājas.

Ģeotermiskā apkure no mājas, pateicoties zemes enerģijai

Pieaudzis pieprasījums pēc apkures no zemes, jo tradicionālo enerģijas nesēju izmaksas nepārtraukti pieaug un fosilā kurināmā rezerves tiek samazinātas. Ieguldījumi lauku māju apkurei ir diezgan ienesīgi, ņemot vērā ekonomiskās izredzes un ievērojamus ietaupījumus autonomai apkurei apkures sezonā.

Dabas siltuma enerģijas iegūšanas veidi

Ģeotermālie siltumsūkņi atšķiras ar siltuma ieguves metodi:

1. Iekārtas, kurās izmanto siltā gruntsūdeņus ar dziļām parādībām, karstie geizers utt.
2. Sistēmas, kurās ietilpst antifrīza tvertne, kas uzstādīta zemē 75 metru dziļumā. Siltumu no zemes zarnas nodrošina dabiskā tvertnes sildīšana ar antifrīzu; kā rezultātā dzesējošais līdzeklis, kas iet caur siltummaini, nodod iegūto siltumu un atgriežas tvertnē.
3. Ģeotermālā kontūra tiek novietota uz rezervuāra dibena, kas ir dabīgais siltuma akumulators. Šajā gadījumā jums jāņem vērā, ka rezervuārs var pilnībā iesaldēt ziemā.

Ģeotermālo siltumsūkņu veidi

Sildot māju ar zemes enerģiju, nepieciešama liela mēroga sistēmas uzstādīšana, taču tas ir videi draudzīgs veids, kā iegūt gandrīz bezmaksas siltuma enerģiju. Lai sildītu māju, jums būs vajadzīgi nelieli izdevumi par elektroenerģiju, kas vajadzīga sistēmas darbībai.

Ģeotermiskās apkures darbības principi

Zemes enerģētiskā apkure ir sekmīgi izmantota dažādās klimatiskajās zonās: sistēmas spēj strādāt dienvidu un ziemeļu reģionos.

Ģeotermālā iekārta tās darbības laikā izmanto tādu fizikālu īpašību kā daži šķidrumi, piemēram, spēja iztvaikot, kas noved pie virsmas dzesēšanas. Šī parādība ir saldēšanas iekārtu darbības pamatā.

Ģeotermiskās apkures princips ir apgrieztā dzesēšanas process. Tas ir tāds, kā strādā gaisa kondicionieri, kas var ne tikai atdzist, bet arī silda gaisu telpā.

Siltumsūkņa darbības princips

Tomēr gaisa kondicionēšanas iekārtām ir ierobežota pieejamība - tās nevar darboties temperatūrā zem -5 ° C. Ģeotermiskā sistēma spēj nodrošināt apkuri mājās neatkarīgi no gaisa temperatūras uz virsmas. Tas ir saistīts ar to, ka vidē, no kuras tas patērē siltumenerģiju, dabiski saglabājas stabili temperatūras apstākļi.

Ierīces ģeotermiskā apkures sistēma

Ģeotermija (zinātne par Zemes siltuma stāvokli) ļāva praktiski pielietot siltumenerģiju, ko garoza iegūst no karstās magmas planētas centrā.

Uz virsmas ir uzstādīts speciāli izstrādāts siltumsūknis mājas apkurei, un siltummainis ir uzstādīts zemē vai rezervuāra apakšā. Siltuma enerģija tiek izvadīta uz virsmu un ļauj sildīt dzesēšanas šķidrumu mājsaimniecības vai nedzīvojamā objekta apkures lokā.

Kā notiek apkures process

Privātmājas ģeotermiskā apkure ir rentabla izvēle. Ja jūs izmantojat zemes enerģiju, lai sildītu savu māju, tad katram kilovatam elektroenerģijas, kas vajadzīga, lai darbinātu iekārtu, ir 4 līdz 6 kW izmantojamās siltumenerģijas, kas saņemta no planētas zarnas.

Salīdzinot ar gaisa kondicionētāja darbību, mēs redzēsim, ka tās darbības laikā ir nepieciešams tērēt vairāk nekā 1 kW elektroenerģijas, lai saražotu 1 kW siltumenerģijas. Tas ir saistīts ar nenovēršamiem zaudējumiem, pārvēršot vienu enerģiju citā utt.

Ir ļoti izdevīgi sildīt dzīvojamo māju Zemes interjera siltumenerģijas dēļ, taču aprīkojuma atmaksāšanās laiks un uzstādīšanas izmaksas prasīs zināmu laiku.

Izmantojot zemes siltumu, lai sildītu māju, nav nepieciešams uzstādīt tradicionālo katlu dzesēšanas šķidruma sildīšanai.

Šajā gadījumā sistēma sastāv no trim sastāvdaļām:

• apkures loks - ģeotermiskais siltumenerģijas avots;
• apkures loks mājā - zemas temperatūras radiators vai grīda;
• sūknēšanas stacija - siltumsūknis siltuma enerģijas sūknēšanai no apkures kontūras zemē vai zem ūdens uz apkures loku.

Ģeotermiskās apkures sistēmu var izmantot arī siltumnīcu, palīgēkņu, baseina ūdens, dārza ceļu utt. Apsildīšanai.

Iekārtas ģeotermiskās apkures ierīkošanai

Ģeotermiskās iekārtas dziļās apkures sistēmai ļauj uzkrāt siltuma enerģiju, kas iegūta no vides, un nodod to dzesēšanas šķidrumam apkures lokā.

Iekārtu saraksts apkurei ar zemes siltumu ietver:

• Iztvaicētājs Ierīce atrodas dziļumā, un tā kalpo, lai absorbētu siltumenerģiju ģeotermālajos ūdeņos vai augsnē.
• Kondensators Ļauj antifrīza temperatūrai sasniegt vajadzīgo vērtību sistēmas funkcionēšanai.
• Siltumsūknis Tā apkures lokā cirkulē antifrīzu, kontrolē ģeotermālās iekārtas darbību.
• Bufera tvertne - trauks, lai savāktu apsildāmu antifrīzu. Tas ļauj zemes siltuma enerģiju nodot dzesēšanas šķidrumam. Tvertne, caur kuru iet caur dzesēšanas šķidrumu, ir aprīkota ar siltummaini formas spolē. Par to, nododot siltumu, silda antifrīzu.

Siltumsūkņa ierīces diagramma

Sistēmas instalēšana

Lauku mājas ģeotermālā apkure būvniecības stadijā prasa ievērojamus naudas ieguldījumus. Sistēmas lielās galīgās izmaksas lielā mērā ir saistītas ar lielu daudzumu darbavietu, kas saistīti ar apkures lokšņu uzstādīšanu.

Laika gaitā finanšu izmaksas atmaksājas, jo apkures sezonā izmantotā siltumenerģija tiek iegūta no zemes dziļumiem ar minimālu enerģijas patēriņu.

Horizontālā siltummaiņa ģeotermālās apkures sistēmas uzstādīšana

Lai nodrošinātu mājas apkuri ar zemes siltumu, sistēmas uzstādīšana ir nepieciešama:

• galvenajai daļai jāatrodas pazemē vai rezervuāra apakšā;
• pašā mājā ir uzstādīta tikai pietiekami kompakta iekārta un ir uzstādīts radiatora vai grīdas apkures loks. Iekārtas iekšpusē mājā ļauj regulēt dzesēšanas šķidruma sildīšanas līmeni.

Kā ģeotermālās iekārtas mājā

Projektējot apkuri zemes siltuma dēļ, ir nepieciešams noteikt darba ķēdes un kolektora tipa uzstādīšanu.

Ir divu veidu kolekcionāri:

1. Vertikāli - iegremdē zemi vairākus desmitus metru. Lai to izdarītu, īsā attālumā no mājas, ir nepieciešams urbt vairākas akas. Kontūra ir iegremdēta šahtās (visticamākais variants ir caurules, kas izgatavotas no šķērsvirziena polietilēna).

Trūkumi: lielas finansiālas izmaksas augsnes urbšanai vairākās akas ar dziļumu 50 metri.

Priekšrocības: Cauruļvadu apakšzemes izvietojums dziļumā, kur augsnes temperatūra ir stabila, nodrošina augstu sistēmas efektivitāti. Turklāt vertikālais savācējs aizņem nelielu zemes platību.

Trūkumi: nepieciešamība izmantot lielu vietnes platību (galvenais trūkums). Šo zemes gabalu pēc kontūras ievietošanas nevar izmantot kā dārzu vai dārzeņu dārzu, jo sistēma darbojas ar aukstuma izdalīšanos, transportējot dzesējošo vielu, kuras dēļ augu saknes būs sasalušas.

Priekšrocības: lētāki zemes darbi, kurus pat var izdarīt pats.

Horizontālais un vertikālais kolektora tips

Ģeotermisko enerģiju var ražot, novietojot horizontālu ģeotermālo kontūru neaizsalstošā ūdensobjekta apakšā. Tomēr praksē ir grūti īstenot: rezervuārs var atrasties ārpus privātās teritorijas, un pēc tam siltummaiņa uzstādīšana būs jākoordinē. Attālumam no apkures iekārtas līdz rezervuāram jābūt ne vairāk kā 100 metriem.

Tas ir svarīgi! Apkārtējā kolektora temperatūra nedrīkst būt zemāka par + 5 ° C. Saskaroties ar sasalšanas zemi, kolektora augšējā daļa ir jāaizsargā ar siltumizolāciju, lai izvairītos no siltumenerģijas zudumiem.

Priekšrocības un trūkumi

Zemes enerģijai ir vairākas priekšrocības:

• Efektivitāte. Salīdzinot ar siltumsūkņa elektroenerģijas izmaksām, sistēma ļauj saņemt vairākas reizes vairāk siltumenerģijas.
• Videi draudzīgums. Šāda veida apkure ir videi nekaitīga, atmosfērā nav emisiju.
• Drošība Nepieciešams izmantot jebkādu degvielu, ķimikālijas utt., Nav sprādziena draudi vai ugunsdzēsības iekārtas.
• Minimāla nepieciešamība pēc tehniskā atbalsta. Pareizi uzstādīta sistēma spēj strādāt bez jebkādas iejaukšanās vismaz 30 gadus.
• Efektivitāte. Darbības laikā nav remonta izmaksu, kas ļauj atgūt apkures uzstādīšanu 5-8 gadu laikā.
• Nav nepieciešams kontrolēt sistēmu.
• Mazs troksnis, lietojot iekārtas.
• Siltumenerģijas avota neizsīkstošā enerģija nav jāiegādājas un jāuzglabā.

Videi draudzīga zemūdenes siltumenerģijas izmantošana

Nepilnības ir šādas:

• sākotnēji augstās iekārtas izmaksas;
• vajadzība veikt kompleksu urbšanas darbību vietā, lai uzstādītu vertikālu kontūru vai sabojātu ainavu, sagatavojot tranšejas horizontālā siltummainī.

Temperatūras apstākļos ģeotermiskās iekārtas ir izrādījušās efektīvas. Ziemeļu reģionos šāda veida apkure ir piemērota nelielām mājām (līdz 200 m 2).

Izpētiet, kā sistēma darbojas un no kuras daļas tā maksā, jūs varat noteikt iespēju to instalēt savā vietnē. Pārsvarā apkure no zemes ir aprīkota ēkas būvniecības fāzē - šajā gadījumā vieglāk veikt zemestrīces, jo teritorijas plānošana un ainavu dizaina izveidošana joprojām ir priekšā.

Ģeotermiskā apkure mājā - gatavošanas darbu izmaksas

Protams, jūs esat dzirdējuši par ģeotermisko apkuri vairāk nekā vienu reizi. Šādas sistēmas ir instalētas daudzās Eiropas valstīs, un tās ir ļoti populāras un populāras. Vai ir iespējams to noskaidrot ar mums? Lai to saprastu, jums ir jāsaprot darbības princips, kā arī jāizskata visas šādas sistēmas priekšrocības.

Ģeotermiskās apkures priekšrocības

1. Neatkarība no standarta resursu pieejamības.
2. Videi draudzīga sistēma. Šāda apkure nerada emisijas atmosfērā, kā to dara parastajiem sadedzināšanas katliem.
3. Liels siltuma caurlaidības koeficients.
4. Daudzuzdevumu sistēma. Viņa var gan uzsildīt istabu aukstā sezonā, gan atdzesēt vasarā. Sistēma darbojas arī ūdens sildīšanai. Jebkurā laikā jums var būt karstā ūdens.
5. Troksnis Darba sūkņa iekārtas skaņas līmenis nepārsniedz 27 decibelus.
6. Efektivitāte. Neskatoties uz augstām sākotnējām sistēmas uzstādīšanas izmaksām, jūs maksājat tikai par elektrību, kas patērēs siltumsūkni. Un viņa izdevumi ir minimāli.

Ģeotermiskās apkures izmaksas mājās

Iespējams, tas ir vienīgais brīdis, kura dēļ sistēma vēl nav plaši izmantota. Sākotnējās izmaksas var sasniegt vienu miljonu rubļu. Tas viss ir atkarīgs no jūsu dzīves vietas un siltuma avota. Tātad sildīšanas ķēdes uzstādīšana ūdenstilpēs ir lētāka ar tādām pašām izmaksām sūkņu stacijai un saistītajiem materiāliem (caurules, hermētiķi utt.).

Visizdevīgākā šāda iekārta mazām mājām. Izmaksas tiek apmaksātas divos vai trijos gados, jo nav jāmaksā par gāzi / ogļu / malku, un visas izmaksas tiek samazinātas, samazinot nelielu elektroenerģijas daudzumu, ko tērē sūknēšanas iekārtu ekspluatācijai. Vai ir vērts ietaupīt, veicot šādu instalāciju nevis pēc komplektēšanas, bet gan pēc savas izvēles? Iespējams, ja jūs rūpīgi pārbaudīsiet visas procesa iezīmes. Praksē ir gadījumi, kad paši īpašnieki veiksmīgi savāc.

"Ieslēgtās" darbu izmaksas ir:

• no sūkņa jaudas aprēķiniem, apkures loku garums;
• no zemes vai ūdens darba cenas (urbšana, rakšana, kanalizācija zem ūdens), kā arī ar to saistītais darbs pie ieklāšanas un uzstādīšanas;
• no sūknēšanas stacijas uzstādīšanas un savienošanas.

Piemēram, mēs sniedzam aptuvenus aprēķinus par 150 kvadrātmetru māju. m

1. Šādai mājai nepieciešams siltumsūknis ar jaudu 14 kW. Tās cena ir 260 tūkstoši rubļu.
2. Visu darbs pie vertikālās māla kontūras izvietojuma ir apmēram 427 tūkstoši rubļu. Var mainīties atkarībā no augsnes tipiem.

Kopā - 687 tūkst. P. Mēs redzam, ka ir ļoti ievērojamas sākotnējās izmaksas ģeotermālās apkures ierīkošanai. Parasto katlu cena ir daudz lētāka. Salīdzinājumam, aprēķiniet, kādas ir jūsu pašreizējās siltumenerģijas izmaksas, un aprēķiniet, cik daudz jūs tērēsit ar ģeotermisko apkuri. Apsveriet abus gadījumus perspektīvā daudzus gadus (10-15 gadi). Starpība ir ļoti, ļoti nozīmīga.

Ģeotermisko apkures sistēmu galvenās sastāvdaļas

Ģeotermiskā apkure neizmanto parastos siltuma avotus. Nav runas par malku, akmeņoglēm, gāzi vai elektrību (tādā apjomā, kādu izmanto parasts elektriskais katls).

Visa sistēma sastāv no trim galvenajiem elementiem. Tie ir:

• apkures loku mājā;
• apkures loks;
• sūkņu stacija.

Kā apkures loks, kas atradīsies iekšpusē mājā, var rīkoties gan parastajiem standarta radiatoriem, gan grīdas apsildes sistēmai (lielāks enerģijas daudzums tiek izmantots tā sildīšanai). Turklāt šo sistēmu var izmantot, lai sildītu siltumnīcu, baseinus, ceļus vietnē utt.

Šajā gadījumā apkures lokam ir ģeotermiskie siltuma avoti. Tātad, tas tiek uzkarsēts, izmantojot zemes enerģiju, ūdeni, kā arī gaisu.

Sūknēšanas stacija ir nepieciešama, lai siltumenerģiju no ģeotermiskās apkures loka pārnestu uz sildīšanas sistēmu.

Plašāka informācija par apkures metodi

Lai telpu uzsildītu, ģeotermiskā apkure izmanto enerģiju, kas tiek uzglabāta vidē. Darbības princips ir aizņemts no ledusskapja dizaina. Tajā siltums no iekšējās kameras tiek izvilkts, lai sasniegtu minimālās temperatūras vērtības pašā kamerā. Šādā gadījumā aizmugurējā siena tiek uzkarsēta. Ģeotermiskajā apkurē dzīvojamā istabā tiek novadīts siltums no zemes (vai ūdens, gaiss). Atšķirība ir tāda, ka siltuma avots nav atdzisis, bet tai ir stabila temperatūra. Tāpēc telpas uzsildīšana var notikt jebkurā aukstā sezonā. Un siltumā varat konfigurēt sistēmu, lai nodrošinātu, ka korpuss ir atdzisis.

Apsveriet piemēru ar apkures loku mājokļa apkurei zemē. Šī opcija ir visizplatītākā, jo ģeotermālās kontūras atrašanās ūdens avotos prasa klātbūtni pie mājas. Tas ir retāk sastopams.

Siltums no zemes

Zināmajā dziļumā zemei ​​ir tā temperatūra. Tas nav atkarīgs no laika apstākļiem un gada laika. Tas attiecas uz tiem slāņiem, kas ir zem sasaldēšanas līmeņa. Tas nozīmē, ka apkures lokam ir jābūt iestatītam, ja temperatūra vienmēr ir stabila pozitīva vērtība.

Veidi, kā novietot apkures lokus cauruļvados zemē

Vertikālā kraušanas sistēma

Fakts ir tāds, ka teritorijā, kur tiks uzliktas caurules, tiks urbti dziļi urbumi. To dziļums ir atkarīgs no tā, kāda platība būs jāuzsilda. Vērtība sasniedz 300 metrus. Aprēķins pamatojas uz faktu, ka zemes siltuma enerģija 50-60 W apmērā ir viens metrs no ģeotermiskā cauruļvada. Sūknim ar jaudu 10 kilovatus (tas ir piemērots mājām ar platību līdz 120 kvadrātmetriem), jums ir nepieciešams labi ar dziļumu no 170 līdz 200 m. Varat urbt vairākas akas, bet mazāka. Šīs metodes priekšrocība ir tā, ka ar šo instalāciju viszemākais iejaukšanās ir jūsu vietnes ainavā, ja māja jau ir uzbūvēta, un vietne tiek dota atbilstošā formā. Bet tajā pašā laikā ir lielas darba izmaksas.

Horizontāls stils

Gar blakus esošo zemes gabalu tiek izvilkta milzīgas teritorijas tranšeja. To dziļums ir atkarīgs no zemes saldēšanas līmeņa jūsu reģionā (no 3 metriem un dziļāk), un no bedres laukuma - no mājas laukuma. Tas jāaprēķina no fakta, ka no 1 līdz 20 vatu enerģētikas apjoma ir 1 metrs no cauruļvada. Ja jūs uzstādāt pašu siltuma sūkni 10 kW, ķēdes garumam jābūt no 300 līdz 500 m. Caurules tiek novietotas pa šo tranšeju apakšējo daļu, un pēc tam tās aizpilda ar zemi.

Visa struktūras shēma

Patiesībā ir trīs ķēdes, caur kurām šķidrums cirkulē. Pirmo no tiem mēs apzīmējām kā apkuri. Nākamā ķēde atrodas sūkņa iekšpusē. Tur dzesētājviela ņem siltumu no apkures lokšņa un pārnes to uz trešo ciklu caur caurulēm uz māju.

Dzesēšanas šķidrums iet pa kontūru zem zemes un sasilda līdz 7 ° C temperatūrai (tas ir indikators dziļumā zem sasalšanas līmeņa). Visa siltuma sūkņa enerģija, ko dzesēšanas šķidrums ir nokļuvis no zemes.

Siltumsūknim ir pirmais siltummainis. Tajā dzesēšanas šķidrums no māla ķēdes uzsilda dzesēšanas šķidrumu, paaugstinot ne tikai temperatūru, bet arī spiedienu. Gāzes stāvoklī dzesētājviela iet uz otru siltummaini. Šeit tas sasilda dzesēšanas šķidrumu, kas caur mājas iekšpusē tiek cirkulēts, un pēc tam atgriežas šķidrā stāvoklī.

Kā padarīt ģeotermālo māju apkuri ar savām rokām

Progresīvā ģeotermiskās apkures metode mājās izmanto darbības principu, kas ir zemes siltuma pielietošana telpas sildīšanai. Tā kā tradicionālie kurināmie pieder izstājamiem dabas resursiem, tad ir vērts iepriekš uztraukties par pāreju uz jaunākajiem neizsīkstošajiem enerģijas avotiem.

Ģeotermisko apkures sistēmu ražošanas un ekspluatācijas līderi mājās ir Skandināvijas valstis. Viņi popularizē šo iekārtu versiju un piedāvā to reģioniem, kuriem ir plašs potenciāls to izmantot.

Iekārtas pielietošana

Nav pareizi uzskatīt, ka apkuri no zemes var izmantot tikai tad, ja ir karstā ūdens avoti, ir silti geizeri un citi dabas pazemes apkures avoti. Jaunākās tehnoloģijas ļauj veiksmīgi izmantot ģeotermisko apkuri mājās un mērenās platībās.

Šodien mūsu valstī šāda veida apkure joprojām ir saistīta ar alternatīvām siltuma iegūšanas metodēm. Tomēr vairumā gadījumu tas ir gandrīz ideāls valsts vai lauku mājas. Uzstādītā ģeotermiskā apkure mājās ar savām rokām var darboties divos režīmos:

• apkure ziemā;
• dzesēšana karstā laikā.

Tādējādi tiek veidota vislabvēlīgākā telpā esošā atmosfēra.

VIDEO: kā darbojas ģeotermiskā apkure?

Sistēmas darbība

Mājā ir jāuzstāda siltumsūknis. Tas aizņem enerģiju no augsnes vai gruntsūdeņiem, nodrošinot to cirkulējošajam dzesēšanas šķidrumam, kas apritē mājā. Šo darba principu 19. gadsimtā atklāja franču fiziķis Sadi Carnot.

Bāzes mezgla sastāvdaļas ir:

• kompresors;
• iztvaicētājs;
• kondensators;
• droseļvārsts.

Kompresors ir iesaistīts siltuma "saspiešanā" un pārvieto to patērētājiem. Pašajai ierīcei nepieciešams ārējs barošanas avots.

Siltumsūkņa darbība tiek veikta saskaņā ar šādu algoritmu:

1. Siltuma savācējam vajadzētu saturēt šķidrumu, kam ir zems sasalšanas punkts. Bieži vien ģeotermiskās apkures ražošanā ar savām rokām iekšpusē ieber ūdeni ar lielu daudzumu sāļu, spirtu, kas atšķaidīts ar ūdeni, glikola maisījumus.
2. Iztvaicētāja modulī siltums tiek izsmidzināts aukstūdens vielai ar zemu viršanas temperatūru, un tajā laikā tā vārās un kļūst par tvaika stāvokli.
3. Ķēdē uzstādītais kompresors veicina tvaika spiediena palielināšanos, kā rezultātā vielas temperatūra palielinās līdz 78-80 ° C.
4. Ieiešana kondensatora vielā-dzesētājā nonāk šķidrā fāzē, tajā pašā laikā enerģija tiek izvadīta uz apkures loku.
5. Izveidotā šķidruma atgriešana kompresorā tiek veikta caur droseļvārstu.

Tā kā siltumsūknis mājas apkurei darbojas pēc ledusskapja principa, to bieži sauc par "ledusskapi pretējā virzienā". Daudzos gadījumos enerģiju no zemes izmanto grīdas apsildes ierīkošanai.

Pareizi veiktie aprēķini un labi veikta siltummainera uzstādīšana spēj nodrošināt peļņu par kilovatci, ko patērē sūknis, pieci reizes palielinot izejas jaudu.

VIDEO: Kā darbojas ģeotermiskais siltumsūknis?

Siltummaiņa uzstādīšana

Pašreizējie instalēšanas veidi ir šādas iespējas:

• vertikāli, kad jums ir nepieciešams urbt vairākas akas;
• horizontāli, kur iegremdējami tranšeji zem saldēšanas dziļuma;
• zem ūdens, ja to veic tuvākajā rezervuāra apakšā.

Aku urbšana

Lai efektīvi izmantotu zemes siltuma enerģiju, ja ēkas tuvums ēkai ir mazs, ir nepieciešams urbt dziļās akas. Dažu metru zemes dziļumos saglabājas stabila pozitīva temperatūra. Šādu ģeotermisko urbumu izmantošana nodrošina siltuma apmaiņu siltummainis. Turklāt šis siltums tiek pārnests uz otro iekšējo ķēdi, kas atrodas telpā.

Bieži vien vairākas urbumu urbšanas izmaksas ir pat zemākas nekā rezervuāra dibena novietošana. Tādēļ process kļūst pieejams vairākiem cilvēkiem.

Šo procesu veic neliela izmēra urbšanas iekārta un neliels daudzums palīgierīču. Tas gandrīz neietekmē apkārtni. Akas konstrukcija ir atļauta pat ūdenī, bet tai nevajadzētu būt tuvāk par 2-3 metriem no dzīvojamās ēkas.

Maksimālais izmantotais dziļums ir līdz 200 m, bet bieži vien efektivitāte parādās no 50 m līmeņa. Nākamajā stadijā ir izveidota urbums. Iekšpusē dobumā ievieto plastmasas cauruli ar diametru 40 mm. Tas tiek nodots no viena līdz četrām kolektora cilpām.

Dobumam starp augsni un caurules ārējo sienu jābūt piepildītam ar siltumvadošu materiālu. Sildīšanas līnija ir savienota ar siltumsūkni.

Ūdens enerģija

Šī izmaksu iespēja ir visnotiektākā, jo tai nav nepieciešama tranšeju, bedres un citu zemes darbu sagatavošana. Bet tas nav pieejams visiem - minimālais ūdens daudzums, kas ir pietiekams, lai apsildītu māju, ir 100 kv.m. jābūt vismaz 200 kubikmetriem un jāatrodas ne tālāk kā 100 metru attālumā no mājas ēkas.

Ūdens cauruļvados, kas novietoti gar apakšā, lai novērstu to sasalšanu pie salu virsotnes.

Aprēķinu veikšana

Lai veiktu sistēmas aprēķinu, jāņem vērā pamatparametri:

• Centrālajā Krievijā dziļumā, kas pārsniedz 15-20 m, temperatūra tiek uzturēta +8-10 0 С;
• attiecībā uz vertikālajām konstrukcijām parasti aprēķinos tiek ņemta jauda 50 W uz 1 m augstumu, un precīzākas vērtības ir atkarīgas no akmeņa mitruma satura, gruntsūdeņu klātbūtnes uc;
• sausa klase dod 20-25 W / m;
• mitra māla vai smilšakmens 45-55 W / m;
• cieto granīta ieži nodrošinās līdz 85 W / m;
• gruntsūdeņu klātbūtne dod līdz 110 W / m.

Izmantot siltumsūkni

Sistēmas ilgmūžība ir atkarīga no siltumsūkņa darbības īpašībām un apstākļiem. Ģeotermiskajās iekārtās tā var strādāt aptuveni 1800 stundas gadā. Tas ir vidējais platuma grādos bez termiskās virszemes avotiem.

Siltumsūkņa darbības princips

Siltumapkures sistēmas darbības princips ir identisks un nekādā veidā nav saistīts ar izcelsmes valsti vai zīmolu. Ģeotermālie sūkņi var atšķirties pēc konstrukcijas, izmēra, izskata, bet siltuma ražošanas koeficients vienmēr būs vienāds dažādu uzņēmumu un dažādu valstu sūkņiem. Tas ir saistīts ar dabas enerģijas apstrādes īpatnībām siltumā.

Nevar pieļaut pārāk lielu sūkņa izlaidi, jo šis process var ievērojami samazināt augsnes temperatūru ap urbumu un dažkārt to sasalst.

Šādu nepareizu aprēķinu sekas galu galā noved pie katastrofālas sekas - zeme sagriežas nevienmērīgi, dažās vietās tas notiek ļoti dziļi, kā rezultātā tiek sabojātas aizsargājamās plastmasas caurules. Ja māja atrodas netālu, tad pamats vai sienas var deformēties ģeoloģisko izmaiņu dēļ.

Periodiski jāveic pasākumi, lai "atjaunotu" augsni, kurai siltummaiņam tiek piegādāta papildu siltumenerģija. Tas var būt saules kolektora enerģija vai zondes sildīšana, izmantojot siltuma sūkni telpu dzesēšanas režīmā.

Noslēgumā jāatzīmē, ka ģeotermiskā iekārta vēl nav pieejama visiem. Atsevišķos gadījumos atmaksāšanās periods var ilgt vairāk nekā 10 gadus, bet galu galā tieši tādas mājas apsildīšanas metodes, kas tuvākajā nākotnē kļūs ne tikai alternatīva, bet vienīgā iespējamā.

Zemes enerģija māju apkurei

Zemes zemes ģeotermālā apkure ar zemes siltumu

Kā nokļūt siltumā mājā no zemes

Kā ģeotermālā apkure darbojas mājās, kā tā darbojas

Tad parādījās ideja, kāpēc neveikt dzesēšanas procesu pretējā virzienā, nevis aukstuma vietā. Lielākā daļa mūsdienu gaisa kondicionētāju spēj ne tikai atdzist iekštelpu gaisu, bet arī strādāt pie tā apsildīšanas. Bet šādu ierīču trūkums ir tāds, ka tos ierobežo apkārtējā temperatūra. Tātad, kad zīme sasniedz -5 grādus, viņi pārtrauc darbu. Ģeotermālie sūkņi privātmāju apsildīšanai no zemes pilnīgi nav tik nelabvēlīgi, lai gan tie izmanto principu, kas daudzējādā ziņā atgādina gaisa kondicioniera darbību telpu sildīšanai.

Kā darbojas ģeotermiskā apkure?

Ir iekārtas, kas spēj patstāvīgi sildīt lielas telpas, bet citas tiek izmantotas vienīgi kā palīgiekārtas, kas spēj nodrošināt 50-75% telpas nepieciešamības pēc siltuma.

Ģeotermiskās iekārtas zemes siltuma izmantošanai

Kaut arī dabas zemas temperatūras ģeotermiskā apkure ar zemu siltumu nodrošina pietiekami daudz siltumenerģijas, vispraktiskākā iespēja šo risinājumu sildīšanai ir savienot to ar "siltās grīdas" sistēmu.

Ģeotermiskās apkures ierīkošana un uzstādīšana

Saskaņā ar pašreizējiem tiesību aktiem uzņēmums, kas uzstāda aprīkojumu, var paredzēt papildu garantijas saistības, uz ko attiecas šo pakalpojumu maksāšana. Šādas garantijas maksās papildu 1000 ASV dolāru.

Vai ģeotermiskā apkure darbojas ziemeļos?

Ģezers silda privātmāju

Kā māju sildīt ar ģeotermisko sūkni

Siltuma enerģija burtiski atrodas zem kājām. Vienīgais ir nolocīt un "pacelt" to. Ģeotermiskā iekārta var palīdzēt. Atkarībā no atrašanās vietas, sūkņa uzstādīšana ļauj pilnīgi kompensēt siltumenerģijas vajadzības vai daļēji tās apmierināt, būtiski samazinot slodzi uz galveno siltumtehniku ​​un privātmājas dhw sistēmu.

Efektīvi apkurina māju ar zemes siltumu un enerģiju: analīze un ieteikumi pēc vienošanās

Ģeotermiskā apkure ir viens no daudzsološākajiem no kopējā alternatīvo enerģijas avotu skaita. Atšķirībā no heliosistēmām, tas praktiski nav atkarīgs no sezonas. Bet vai māju apkure ir izdevīga sakarā ar zemes siltumu un enerģiju?

Ģeotermiskā apkure mājās

Vispirms jums ir jāsaprot siltuma enerģijas iegūšanas principi. Tās pamatojas uz temperatūras paaugstināšanos, kad tā nokļūst zemē. No pirmā acu uzmetiena nedaudz palielinās sildīšanas pakāpe. Bet, pateicoties jaunu tehnoloģiju parādīšanās, zemes apkure, kas saistīta ar zemes siltumu, ir kļuvusi par realitāti.

Galvenais nosacījums ģeotermiskās apkures organizēšanai ir temperatūra, kas nav zemāka par 6 ° С. Tas ir raksturīgs augsnes un ūdenstilpņu vidējai un dziļai slāņiem. Pēdējie ir vairāk atkarīgi no ārējās temperatūras indikatora, tādēļ tos reti izmanto. Kā jūs varat praktiski sakārtot māju apkuri ar zemes enerģiju?

Lai to izdarītu, jums ir jāizveido 3 ķēdes, kas piepildītas ar šķidrumiem ar dažādām tehniskām īpašībām:

• Āra Biežāk tas cirkulē antifrīzu. Zemes enerģijas dēļ tas tiek sasildīts līdz temperatūrai, kas nav zemāka par 6 ° C;
• Siltumsūknis Bez tā, apkure ar zemes enerģiju nav iespējama. Siltumnesējs no ārējā kontūra nodod savu enerģiju dzesētājvielai, izmantojot siltummaini. Tās iztvaikošanas temperatūra ir mazāka par 6 ° C. Pēc tam tas nonāk kompresorā, kur pēc saspiešanas temperatūra paaugstinās līdz 70 ° C;
• Iekšējā kontūra. Līdzīgā veidā siltums tiek pārnests no saspiestā dzesētājvielas uz ūdeni pārvaramajā sistēmā. Tātad, no zemes zarnas ir apkure ar minimālām izmaksām.

Neraugoties uz skaidrām priekšrocībām, šādas sistēmas reti var atrast. Tas ir saistīts ar lielām izmaksām aprīkojuma iegādei un siltuma patēriņa ārējās kontūras organizēšanai.

Vislabāk ir uzdot apkures aprēķināšanu no zemes siltuma uz profesionāļiem. No aprēķinu pareizības atkarīga no visas sistēmas efektivitātes.

Siltumsūkņa darbības princips

Ģeotermiskās apkures "sirds" ir siltumsūknis. Tas sastāv no vairākiem komponentiem, kuru darbs tieši ietekmē visas sistēmas efektivitāti. Tāpēc, pirms plānojat privātmājas apsildīšanu no zemes - jums ir nepieciešams noskaidrot šīs vietnes galvenos raksturlielumus.

Tā kā šī ierīce ietilpst sarežģītu iekārtu kategorijā, ieteicams iegādāties tikai rūpnīcas modeļus. Siltumsūkņa konstrukcija ietver šādas sastāvdaļas:

• Iztvaicētājs Šajā ierīcē enerģija tiek pārsūtīta no ārējās ķēdes;
• Kompresors. Nepieciešams radīt augstu spiedienu aukstumnesēja vidē;
• Kapilārs. Tas kalpo, lai samazinātu iekšējo spiedienu dzesēšanas ķēdē;
• Kontroles sistēma. To izmanto, lai regulētu privātmājas apsildi no zemes - temperatūras režīms, siltumnesēju kustības ātrums utt.

Galvenā siltumsūkņa neatkarīgā ražošanas problēma ir samazināt siltuma zudumus un normalizēt iekšējās ķēdes darbību ar aukstumnesēju. Rūpnīcas modeļi ir izveidoti ražošanas posmā, un dizains nodrošina iespēju pielāgot savus parametrus.

Kā pareizi aprēķināt sūkņa parametrus, lai zemes sildīšana māju apkurei nodrošinātu normālu temperatūru? Lai to izdarītu, jums jāzina sūkņa siltumspēja. Lai veiktu aptuvenu aprēķinu, varat izmantot šādu formulu:

Kur t1-t2 ir temperatūras starpība pie ieplūdes un atgaitas caurules, ° С, V ir aprēķinātais dzesēšanas šķidruma plūsmas tilpums, m³ / h, Q ir siltumsūkņa nominālā jauda, ​​W.

Šī metode nav piemērojama sarežģītām sistēmām, jo ​​tajās ir daudzi papildu faktori. Jo īpaši - siltuma zudumi uz šosejas. Tas jo īpaši attiecas uz tām jomām, kur tas atrodas pēc iespējas tuvāk zemes virsmai. Lai samazinātu siltuma zudumus, siltuma caurules zemē būtu jāaizsargā.

Tā kā siltumsūkņa darbība ir atkarīga no elektrības, ieteicams uzstādīt avārijas barošanas bloku.

Ģeotermiskās apkures organizēšanas iespējas

Lai maksimāli izmantotu zemes enerģiju mājas apkurei, jums jāizvēlas pareizā ārējā ķēde. Patiesībā siltumenerģijas avots var būt jebkura vide - pazemes, ūdens vai gaiss. Bet, kā minēts iepriekš, ir svarīgi ņemt vērā sezonālās izmaiņas laika apstākļos.

Pašlaik ir divu veidu sistēmas, kuras efektīvi tiek izmantotas, lai sildītu māju zemes siltuma dēļ - horizontāli un vertikāli. Galvenais izvēles faktors ir zemes platība. Tas atkarīgs no izolācijas caurulēm, lai apsildītu māju ar zemes enerģiju.

Turklāt tiek ņemti vērā šādi faktori:

• Augsnes sastāvs. Akmeņainā un smilšakmens grīvā ir grūti veidot vertikālas ceļa līnijas;
• Augsnes sasalšanas līmenis. Tas noteiks caurules optimālo dziļumu;
• Gruntsūdeņu atrašanās vieta. Jo augstāks ir tas, jo labāka ir ģeotermiskā apkure. Šajā gadījumā temperatūra palielināsies ar dziļumu, kas ir optimālais apkures stāvoklis, pateicoties zemes enerģijai.

Jums arī jāzina par iespēju mainīt enerģijas pārnesi vasarā. Tad privātmājas apkure no zemes nedarbosies, un liekā siltuma pāreja no mājas uz augsni. Visas saldēšanas sistēmas darbojas pēc tāda paša principa. Bet tam ir jāinstalē papildu aprīkojums.

Attālumā no mājas nav iespējams plānot ārējās shēmas uzstādīšanu. Tas palielinās siltuma zudumus apkures laikā no zemes zarnām.

Horizontālā ģeotermiskā apkures shēma

Visizplatītākais ārējo maģistrāļu uzstādīšanas veids. Tas ir ērti uzstādīšanas ērtībai un iespējai relatīvi ātri nomainīt cauruļvada bojājumus.

Lai uzstādītu saskaņā ar šo shēmu, tiek izmantota kolektoru sistēma. Lai to izdarītu, tiek izveidotas vairākas shēmas, kas atrodas vismaz 0,3 m attālumā no cita. Tie ir savienoti, izmantojot kolektoru, kas dzesēšanas šķidrumu padevina tālāk uz siltumsūkni. Tas nodrošinās maksimālu enerģijas plūsmu uz apkuri no zemes siltuma.

Bet jums ir jāņem vērā vairākas svarīgas nianses:

• Liela zemes gabala platība. Mājai, kuras platība ir aptuveni 150 m², tai jābūt vismaz 300 m² lielai;
• Caurules ir obligāti novilktas dziļumā zem augsnes sasalšanas līmeņa;
• Ar iespējamo augsnes pārvietošanos pavasara plūdu laikā palielinās lielceļu pārvietošanās iespēja.

Izšķirošā priekšrocība, ko rada apkure no horizontālā tipa zemes siltuma, ir neatkarīga iekārta. Vairumā gadījumu tas neprasa īpašas iekārtas.

Lai nodrošinātu maksimālu siltuma padevi, jums jāizmanto caurules ar augstu siltumvadītspēju - plānsienu polimēru. Bet tajā pašā laikā ir nepieciešams apsvērt veidus, kā izolēt apkures caurules zemē.

Ģeotermiskās apkures vertikālā shēma

Tas ir vairāk darbietilpīgs veids, kā organizēt privātmājas apsildīšanu no zemes. Cauruļvadi ir izvietoti vertikāli, īpašās akās. Ir svarīgi zināt, ka šāda shēma ir daudz efektīvāka nekā vertikālā.

Tās galvenā priekšrocība ir palielināt ūdens sildīšanas pakāpi ārējā ķēdē. Ti jo dziļāk atrodas caurules - jo lielāks būs siltuma daudzums no zemes, lai sildītu māju. Vēl viens faktors ir mazais zemes gabals. Dažos gadījumos ģeotermiskās apkures ārējā kontūra izvietojums notiek pat pirms māju celtniecības fonda tiešā tuvumā.

Kādas grūtības var rasties, iegūstot zemes enerģiju, lai apsildītu māju saskaņā ar šo shēmu?

• Kvantitatīvi līdz kvalitatīvam. Vertikālai pozicionēšanai lielceļu garums ir ievērojami lielāks. Tas tiek kompensēts ar augstāku augsnes temperatūru. Lai to izdarītu, jums ir nepieciešams veikt urbumus ar dziļumu līdz 50 metriem, kas ir darbietilpīgs darbs;
• Augsnes sastāvs. Akmeņainai augsnei ir nepieciešams izmantot īpašas urbšanas iekārtas. Pie kaļķakmens, lai novērstu urbuma krišanos, aizsargājoša apvalka tiek montēta no dzelzsbetona materiāla vai biezu sienu plastmasas;
• Nepareizas darbības vai hermetizācijas gadījumā remonta process kļūst sarežģītāks. Šajā gadījumā ēkas apsildē var rasties ilgstošas ​​problēmas zemes siltuma enerģijai.

Tomēr, neraugoties uz augstajām primārajām izmaksām un uzstādīšanas sarežģītību, automaģistrāļu vertikālais izvietojums ir optimāls. Eksperti iesaka lietot tikai šādu instalācijas shēmu.

Lai dzesēšanas šķidrums apritē ārējā kontūrā vertikālā sistēmā, ir nepieciešami jaudīgi cirkulācijas sūkņi.

Ģeotermiskās apkures organizācija

Patērētājiem vēl joprojām ir galvenais jautājums - vai ir iespējams izmantot galvenās lauku mājas apkuri ar zemes enerģiju? Tas ir iespējams, bet tikai ar profesionālu pieeju visos posmos - sākot ar aprēķināšanu un beidzot ar sistēmas uzstādīšanu un verifikāciju.

Vispirms jums jāizvēlas pareizais siltumsūknis. Ņemot vērā to augstās izmaksas - vispirms jāveic visi sākotnējie tā rādītāju aprēķini. Tikai šajā gadījumā apkurei, kas saistīta ar zemes siltuma enerģiju, būs maksimālais efektivitātes rādītājs. Starp uzticamiem ražotājiem var atšķirt uzņēmumu Buderus, Vaillant un Veissman. Siltumsūkņa vidējā maksa siltumizolācijai no zemes dobuma ir aptuveni 360 tūkstoši rubļu ar nominālo jaudu 6 kW. Ražīgākiem modeļiem var maksāt vairāk nekā 1 miljons rubļu.

Papildus izmaksām jums jāpievērš uzmanība materiālu ražošanas caurulēm. Lai samazinātu siltuma zudumus apkures laikā no zemes siltuma enerģijas, ieteicams izmantot sekojošo:

• Sietsais polietilēns. Atšķirīgs zemas izmaksas - tas ir optimāls horizontālajām shēmām;
• Nerūsējošā tērauda caurule. To izmanto apkurei ar zemes siltuma enerģiju ar ārējā kontūras vertikālu izvietojumu. Labi siltumvadītspēja un mehāniskā izturība pārsvarā atšķiras no šķērsvirziena polietilēna. Trūkums ir augstās izmaksas.

Optimizēšanai ieteicams uzstādīt ārējos un iekšējos temperatūras sensorus, kā arī siltuma akumulatoru. Tas samazinās privātmājas apsildīšanas izmaksas zemes enerģijai.

Ņemot vērā visus šos faktorus, lielākajā daļā gadījumu ģeotermiskā apkure no zemes enerģijas tiek noteikta kā papildu. Laika gaitā izmaksas par sastāvdaļām un siltumsūkņu efektivitāti palielināsies - un tikai tad būs iespējams apsvērt šādas sistēmas kā galvenās.

Ģeotermiskās apkures instalēšanas piemēru privātmājā var atrast, skatoties videoklipu:

Pazemes ģeotermiskā apkure mājās

Lai nodrošinātu privātmāju ar siltumu, tradicionāli tiek izmantotas vienības, kas izmanto elektrību, cieto, gāzveida vai šķidro kurināmo. Pēdējos gadu desmitos saules kolektori un Zemes zarnas siltums ir izmantoti kā alternatīva siltumenerģijas avots. Apkures māju ar zemes siltumu sauc par ģeotermālo apkuri no mājas.

Ģeotermiskā apkure no mājas, pateicoties zemes enerģijai

Pieaudzis pieprasījums pēc apkures no zemes, jo tradicionālo enerģijas nesēju izmaksas nepārtraukti pieaug un fosilā kurināmā rezerves tiek samazinātas. Ieguldījumi lauku māju apkurei ir diezgan ienesīgi, ņemot vērā ekonomiskās izredzes un ievērojamus ietaupījumus autonomai apkurei apkures sezonā.

Dabas siltuma enerģijas iegūšanas veidi

Ģeotermālie siltumsūkņi atšķiras ar siltuma ieguves metodi:

1. Iekārtas, kurās izmanto siltā gruntsūdeņus ar dziļām parādībām, karstie geizers utt.
2. Sistēmas, kurās ietilpst antifrīza tvertne, kas uzstādīta zemē 75 metru dziļumā. Siltumu no zemes zarnas nodrošina dabiskā tvertnes sildīšana ar antifrīzu; kā rezultātā dzesējošais līdzeklis, kas iet caur siltummaini, nodod iegūto siltumu un atgriežas tvertnē.
3. Ģeotermālā kontūra tiek novietota uz rezervuāra dibena, kas ir dabīgais siltuma akumulators. Šajā gadījumā jums jāņem vērā, ka rezervuārs var pilnībā iesaldēt ziemā.

Ģeotermālo siltumsūkņu veidi

Sildot māju ar zemes enerģiju, nepieciešama liela mēroga sistēmas uzstādīšana, taču tas ir videi draudzīgs veids, kā iegūt gandrīz bezmaksas siltuma enerģiju. Lai sildītu māju, jums būs vajadzīgi nelieli izdevumi par elektroenerģiju, kas vajadzīga sistēmas darbībai.

Ģeotermiskās apkures darbības principi

Zemes enerģētiskā apkure ir sekmīgi izmantota dažādās klimatiskajās zonās: sistēmas spēj strādāt dienvidu un ziemeļu reģionos.

Ģeotermālā iekārta tās darbības laikā izmanto tādu fizikālu īpašību kā daži šķidrumi, piemēram, spēja iztvaikot, kas noved pie virsmas dzesēšanas. Šī parādība ir saldēšanas iekārtu darbības pamatā.

Ģeotermiskās apkures princips ir apgrieztā dzesēšanas process. Tas ir tāds, kā strādā gaisa kondicionieri, kas var ne tikai atdzist, bet arī silda gaisu telpā.

Siltumsūkņa darbības princips

Tomēr gaisa kondicionēšanas iekārtām ir ierobežota pieejamība - tās nevar darboties temperatūrā zem -5 ° C. Ģeotermiskā sistēma spēj nodrošināt apkuri mājās neatkarīgi no gaisa temperatūras uz virsmas. Tas ir saistīts ar to, ka vidē, no kuras tas patērē siltumenerģiju, dabiski saglabājas stabili temperatūras apstākļi.

Ierīces ģeotermiskā apkures sistēma

Ģeotermija (zinātne par Zemes siltuma stāvokli) ļāva praktiski pielietot siltumenerģiju, ko garoza iegūst no karstās magmas planētas centrā.

Uz virsmas ir uzstādīts speciāli izstrādāts siltumsūknis mājas apkurei, un siltummainis ir uzstādīts zemē vai rezervuāra apakšā. Siltuma enerģija tiek izvadīta uz virsmu un ļauj sildīt dzesēšanas šķidrumu mājsaimniecības vai nedzīvojamā objekta apkures lokā.

Kā notiek apkures process

Privātmājas ģeotermiskā apkure ir rentabla izvēle. Ja jūs izmantojat zemes enerģiju, lai sildītu savu māju, tad katram kilovatam elektroenerģijas, kas vajadzīga, lai darbinātu iekārtu, ir 4 līdz 6 kW izmantojamās siltumenerģijas, kas saņemta no planētas zarnas.

Salīdzinot ar gaisa kondicionētāja darbību, mēs redzēsim, ka tās darbības laikā ir nepieciešams tērēt vairāk nekā 1 kW elektroenerģijas, lai saražotu 1 kW siltumenerģijas. Tas ir saistīts ar nenovēršamiem zaudējumiem, pārvēršot vienu enerģiju citā utt.

Ir ļoti izdevīgi sildīt dzīvojamo māju Zemes interjera siltumenerģijas dēļ, taču aprīkojuma atmaksāšanās laiks un uzstādīšanas izmaksas prasīs zināmu laiku.

Izmantojot zemes siltumu, lai sildītu māju, nav nepieciešams uzstādīt tradicionālo katlu dzesēšanas šķidruma sildīšanai.

Šajā gadījumā sistēma sastāv no trim sastāvdaļām:

• apkures loks - ģeotermiskais siltumenerģijas avots;
• apkures loks mājā - zemas temperatūras radiators vai grīda;
• sūknēšanas stacija - siltumsūknis siltuma enerģijas sūknēšanai no apkures kontūras zemē vai zem ūdens uz apkures loku.

Ģeotermiskās apkures sistēmu var izmantot arī siltumnīcu, palīgēkņu, baseina ūdens, dārza ceļu utt. Apsildīšanai.

Iekārtas ģeotermiskās apkures ierīkošanai

Ģeotermiskās iekārtas dziļās apkures sistēmai ļauj uzkrāt siltuma enerģiju, kas iegūta no vides, un nodod to dzesēšanas šķidrumam apkures lokā.

Iekārtu saraksts apkurei ar zemes siltumu ietver:

• Iztvaicētājs Ierīce atrodas dziļumā, un tā kalpo, lai absorbētu siltumenerģiju ģeotermālajos ūdeņos vai augsnē.
• Kondensators Ļauj antifrīza temperatūrai sasniegt vajadzīgo vērtību sistēmas funkcionēšanai.
• Siltumsūknis Tā apkures lokā cirkulē antifrīzu, kontrolē ģeotermālās iekārtas darbību.
• Bufera tvertne - trauks, lai savāktu apsildāmu antifrīzu. Tas ļauj zemes siltuma enerģiju nodot dzesēšanas šķidrumam. Tvertne, caur kuru iet caur dzesēšanas šķidrumu, ir aprīkota ar siltummaini formas spolē. Par to, nododot siltumu, silda antifrīzu.

Siltumsūkņa ierīces diagramma

Sistēmas instalēšana

Lauku mājas ģeotermālā apkure būvniecības stadijā prasa ievērojamus naudas ieguldījumus. Sistēmas lielās galīgās izmaksas lielā mērā ir saistītas ar lielu daudzumu darbavietu, kas saistīti ar apkures lokšņu uzstādīšanu.

Laika gaitā finanšu izmaksas atmaksājas, jo apkures sezonā izmantotā siltumenerģija tiek iegūta no zemes dziļumiem ar minimālu enerģijas patēriņu.

Horizontālā siltummaiņa ģeotermālās apkures sistēmas uzstādīšana

Lai nodrošinātu mājas apkuri ar zemes siltumu, sistēmas uzstādīšana ir nepieciešama:

• galvenajai daļai jāatrodas pazemē vai rezervuāra apakšā;
• pašā mājā ir uzstādīta tikai pietiekami kompakta iekārta un ir uzstādīts radiatora vai grīdas apkures loks. Iekārtas iekšpusē mājā ļauj regulēt dzesēšanas šķidruma sildīšanas līmeni.

Kā ģeotermālās iekārtas mājā

Projektējot apkuri zemes siltuma dēļ, ir nepieciešams noteikt darba ķēdes un kolektora tipa uzstādīšanu.

Ir divu veidu kolekcionāri:

1. Vertikāli - iegremdē zemi vairākus desmitus metru. Lai to izdarītu, īsā attālumā no mājas, ir nepieciešams urbt vairākas akas. Kontūra ir iegremdēta šahtās (visticamākais variants ir caurules, kas izgatavotas no šķērsvirziena polietilēna).

Trūkumi: lielas finansiālas izmaksas augsnes urbšanai vairākās akas ar dziļumu 50 metri.

Priekšrocības: Cauruļvadu apakšzemes izvietojums dziļumā, kur augsnes temperatūra ir stabila, nodrošina augstu sistēmas efektivitāti. Turklāt vertikālais savācējs aizņem nelielu zemes platību.

Trūkumi: nepieciešamība izmantot lielu vietnes platību (galvenais trūkums). Šo zemes gabalu pēc kontūras ievietošanas nevar izmantot kā dārzu vai dārzeņu dārzu, jo sistēma darbojas ar aukstuma izdalīšanos, transportējot dzesējošo vielu, kuras dēļ augu saknes būs sasalušas.

Priekšrocības: lētāki zemes darbi, kurus pat var izdarīt pats.

Horizontālais un vertikālais kolektora tips

Ģeotermisko enerģiju var ražot, novietojot horizontālu ģeotermālo kontūru neaizsalstošā ūdensobjekta apakšā. Tomēr praksē ir grūti īstenot: rezervuārs var atrasties ārpus privātās teritorijas, un pēc tam siltummaiņa uzstādīšana būs jākoordinē. Attālumam no apkures iekārtas līdz rezervuāram jābūt ne vairāk kā 100 metriem.

Tas ir svarīgi! Apkārtējā kolektora temperatūra nedrīkst būt zemāka par + 5 ° C. Saskaroties ar sasalšanas zemi, kolektora augšējā daļa ir jāaizsargā ar siltumizolāciju, lai izvairītos no siltumenerģijas zudumiem.

Priekšrocības un trūkumi

Zemes enerģijai ir vairākas priekšrocības:

• Efektivitāte. Salīdzinot ar siltumsūkņa elektroenerģijas izmaksām, sistēma ļauj saņemt vairākas reizes vairāk siltumenerģijas.
• Videi draudzīgums. Šāda veida apkure ir videi nekaitīga, atmosfērā nav emisiju.
• Drošība Nepieciešams izmantot jebkādu degvielu, ķimikālijas utt., Nav sprādziena draudi vai ugunsdzēsības iekārtas.
• Minimāla nepieciešamība pēc tehniskā atbalsta. Pareizi uzstādīta sistēma spēj strādāt bez jebkādas iejaukšanās vismaz 30 gadus.
• Efektivitāte. Darbības laikā nav remonta izmaksu, kas ļauj atgūt apkures uzstādīšanu 5-8 gadu laikā.
• Nav nepieciešams kontrolēt sistēmu.
• Mazs troksnis, lietojot iekārtas.
• Siltumenerģijas avota neizsīkstošā enerģija nav jāiegādājas un jāuzglabā.

Videi draudzīga zemūdenes siltumenerģijas izmantošana

Nepilnības ir šādas:

• sākotnēji augstās iekārtas izmaksas;
• vajadzība veikt kompleksu urbšanas darbību vietā, lai uzstādītu vertikālu kontūru vai sabojātu ainavu, sagatavojot tranšejas horizontālā siltummainī.

Temperatūras apstākļos ģeotermiskās iekārtas ir izrādījušās efektīvas. Ziemeļu reģionos šāda veida apkure ir piemērota nelielām mājām (līdz 200 m2).

Izpētiet, kā sistēma darbojas un no kuras daļas tā maksā, jūs varat noteikt iespēju to instalēt savā vietnē. Pārsvarā apkure no zemes ir aprīkota ēkas būvniecības fāzē - šajā gadījumā vieglāk veikt zemestrīces, jo teritorijas plānošana un ainavu dizaina izveidošana joprojām ir priekšā.

Kā padarīt zemes apsildīšanu privātmājā

Lielākā daļa no mums saprot, ka ogļu, gāzes un koksnes kā kurināmā izmantošana nav bez vides izmaksām. Tomēr alternatīvu enerģijas avotu ieviešanu apgrūtina to augstās izmaksas un efektivitāte, kas joprojām ir zemāka par tradicionālajām. Bet pēdējā laikā ražotāji arvien vairāk ir pievērsuši uzmanību šādiem produktiem, tāpēc ceram, ka drīz viņi būs vieglāk instalēti un būs lētāki.

Šodien mēs uzskatām, ka ģeotermiskā apkure, ko var uzstādīt privātmājam ar savām rokām. Jūs uzzināsiet par sava darba principu, veidiem, īpašībām un pašmācībām.

Kā silda lauku mājas zemi

Ir vērts teikt, ka Eiropas valstīs un ASV apkure no zemes pakāpeniski kļūst par galveno apkures avotu mājās, taču šobrīd šādas sistēmas ir tikai alternatīva tradicionālajām.

Izskats un izplatīšana

Zemes enerģija apkurei sāka izplatīties Amerikas Savienotajās Valstīs tuvāk pagājušā gadsimta 80. gadu beigām pilsētās, kurās bija nopietna krīze. Sistēma nekavējoties kļuva interesanta bagāti cilvēki, kuriem tā ļāva ietaupīt uz apkures mājām. Tad tas kļuva lētāks, un nabadzīgākā klase sāka to pielietot.

Pēc kāda laika zemes siltums apkurei kļuvis par privātmāju īpašnieku lielākās privilēģijas. Eiropā katru gadu pieaug mājsaimniecību skaits, kas izmanto siltumu no zemes ar zemu siltumu.

Šī ģeotermiskās apkures tendence ir diezgan saprotama. Zemes siltuma izmantošana apkurei var būtiski ietaupīt ģimenes budžetu, tas ir drošs un ekonomisks.

Ģeotermiskās apkures ekspluatācija

Tās darbības principu var salīdzināt ar parasto ledusskapi, tieši otrādi. Zeme pastāvīgi uztur siltumu, tāpēc to var apsildīt priekšmetus, kas atrodas uz tā virsmas.

Metodes nozīme ir tāda, ka planētas iekšpusē tiek uzsildīta karstā magma, un virs zemes tas neļauj sasaldēt. Iegūto siltumenerģiju izmanto ģeotermiskā apkures sistēma, kuras pamatā ir īpašs siltumsūknis.

Siltuma sūkni var izraisīt siltums no zemes siltuma

Notiek šāds process:

1. Siltumsūknis ir uzstādīts uz virsmas.
2. Zemē, kurā siltummainis ir nolaists, urbts caurums.
3. Zem ūdens, kas iet caur sūkni, silda un pēc tam izmanto vietējiem un rūpnieciskiem mērķiem.

Izmantojot siltumsūkni, ir iespējams pārveidot 1 kW elektroenerģiju uz 4-6 kW siltumenerģijas

Sistēmas galvenā priekšrocība ir elektroenerģijas un saņemtā jauda - no 1 līdz 4-6 kW. Piemēram, izmantojot parasto gaisa kondicionieri, tas ir no 1 līdz 1. Tādēļ iekārta drīz vien varēs samaksāt par sevi.

Īpašas funkcijas

Neatkarīga mājas apkure no zemes ir zināmas grūtības, kuras mēs aprakstam zemāk:

1. Viņi sāk ar raktuvju vārpstas ražošanu. To aprēķina atsevišķi katram konkrētajam gadījumam, ņemot vērā:

• klimats reģionā;
• augsnes tips;
• raksturīgs zemes garozas struktūrai reģionā;
• apkures apgabals.

Fotoattēlā - ģeotermiskās apkures pamatā mājās ir dziļa urbums un siltumsūknis.

Parasti dziļums mainās no 25-100 m.

1. Nākamajā posmā caurules tiek nolaistas mucā, kam vajadzētu absorbēt siltumu no dziļumiem un barot to pie sūkņa, kas paaugstina dzesēšanas šķidruma temperatūru apkures sistēmā.

Padoms: labāk ir strādāt ar palīgu, jo caurules bieži ir diezgan lielas.

Vasarā apkure ar zemes enerģiju var tikt uzsākta kā gaisa kondicionētājs. Par kuru tiek aktivizēts reversais mehānisms. Darbības laikā siltummainis sāks lietot dzesēšanas enerģiju.

Videi draudzīgai un efektīvai sistēmai ir trīs galvenās iespējas:

Ģeotermiskās apkures veidi

Tagad mēs uzzināsim, kādas priekšrocības šīs sistēmas piemīt un vai tās spēs apmierināt mūsu pieprasījumus:

1. Siltuma enerģija tiek izlaista vairākas reizes vairāk nekā enerģijas patēriņš sūkņa darbībai.
2. Nav kaitīgu emisiju, tāpēc lauku mājas apkure no zemes ir videi draudzīgs veids.
3. Sistēmai nepieciešama tikai elektrība. Ķīmisko vielu un degvielas izmantošana nav nepieciešama.
4. Darbības laikā nav sprādziena vai ugunsgrēka draudi.
5. Pareiza apkures sistēmas uzstādīšana garantē ekspluatāciju bez tehniskā atbalsta apmēram 30 gadus.

Kā patstāvīgi izmantot zemes siltumu, lai sildītu māju

Neatkarīga ģeotermiskās apkures ierīkošana

Jāatzīmē, ka māju apkurei ar zemes enerģiju būs vajadzīgs vienreizējs līdzekļu ieguldījums. Lielākā daļa no tām iet uz mīnu vārpstas izvietojumu.

Padoms. Visdārgākā siltumsūkņa daļa ir kompresors. Ja jūs nevēlaties problēmas, nepērk to no Ķīnas fabrikas. Labāk ir izmantot Danfoss vai Copeland (vēlams, nevis no Ķīnas).

Mēs iesakām arī izmantot grīdas apsildes sistēmu, nevis radiatorus. Tāpēc jūs varat samazināt aprīkojuma atmaksāšanos reizēm. Jāņem vērā ikgadējais tradicionālo enerģijas avotu tarifu pieaugums, vienlaicīgi ģeotermālās apkures sistēma mājās izvairīsies no cenu lecībām.

Mājas iekšienē nekas nenozīmē, ka jūs izmantojat apkures sistēmu. Galvenā shēmas daļa - siltummainis un siltummainis tiks paslēpta pazemē. Ierīcei ir jāpiešķir tikai neliela vieta, piemēram, pagrabstāvā, kur tiek saražota siltuma enerģija.

Siltumsūkņa konstrukcija

Ierīce ļauj regulēt temperatūru un siltuma padevi. Iekšējā apkures sistēmas uzstādīšanas instrukcija neatšķiras no tradicionālās metodes, tāpēc tajā nav īpašu funkciju.

Secinājums

Siltumsūkņu izmantošana ļauj atbrīvoties no tradicionālajiem degvielas veidiem, kas katru gadu pieaug, lai gan sākotnējās izmaksas būs diezgan lielas. Ģeotermiskās apkures uzstādīšana ir pilnīgi iespējama neatkarīgi, tikai tad, ja caurules ievieto vārpstā, ir ieteicams iztaisīt palīgu.

Projekta atlīdzība ir atkarīga no mājokļu izolācijas, kā arī no apkures metodes - radiatora vai grīdas apsildes. Rakstā ievietotajā videoklipā būs iespēja atrast papildu informāciju par iepriekš minēto tēmu.

Lappuse 2

Viena no galvenajām tendencēm mūsdienu pasaulē ir tā, ka tradicionālo mājsaimniecībā izmantoto enerģijas cenu cena nepārtraukti pieaug. Tāpēc arvien vairāk cilvēku domā par pilnīgu vai daļēju māju pāreju uz alternatīviem apkures veidiem, kas neizmanto degvielu tradicionālajā vārda izpratnē.

Īpaša uzmanība tiek pievērsta neizsīkstošiem dabas resursiem, kas, piemēram, ietver saules gaismu.

Alternatīvie enerģijas avoti - apkures sistēmu nākotne

Veidi, kā iegūt bezmaksas siltuma enerģiju

Kā var likties dīvaini, nav pat viena, bet vairāki dažādi veidi, kā apkurināt savu māju, neizmantojot gāzi vai cieto kurināmo.

Tie ietver:

1. Zemes enerģija. Augsnei zem sasalšanas līmeņa pat ziemā ir pastāvīga temperatūra, ar kuras palīdzību jūs varat pareizi sildīt mājas telpas.
2. Ūdens enerģija. Lietošanas princips ir tāds pats kā zemes principam. Ja ziemā ir atklāts dīķis, kas atrodas netālu no mājas, kas ziemā nav sasalusi apakšā, šo enerģiju var arī pārveidot siltumā.
3. Gaisa enerģija. Gaiss ārpusē ir siltuma avots. Atvēsinot to ar īpašas iekārtas palīdzību, saņemto enerģiju var novirzīt uz temperatūras paaugstināšanos mājā.

Zemes siltumenerģiju var izmantot mājas sildīšanai.

Jau ilgu laiku visas iepriekš minētās tehnoloģijas ir inženieriem, taču tām ir ievērojams trūkums: siltuma enerģijas iegūšanai jāizmanto īpašas ierīces, kas darbojas ar elektrību. Tāpēc, lai iegūtu pilnīgi bezmaksas siltumu, tas nedarbosies.

Vienīgā iespēja ir saule. Lai gan iekārtas, kas vajadzīgas, lai pārveidotu saules enerģiju siltumenerģijā, ir diezgan dārgas, tās uzstādīšanas instrukcijas ir vienkārši. Jūs varēsiet veidot apkures savācējus ar savām rokām, nodrošinot sev bezmaksas siltumu nākotnē.

Pievērsiet uzmanību! Šāda iekārta veiksmīgi darbosies tikai dienvidu reģionos, kur saule labi silda zemi.

Attiecībā uz pārējiem mūsu valsts reģioniem ir ieteicams izmantot šādu konstrukciju kā papildinājumu tradicionālajām siltuma metodēm.

Saules enerģija ir visdaudzsološākais siltuma avots mājas apkurei.

Heliosistēmas izmantošana apkurei

Vispārīgās prasības

Pirms izlemjat uzstādīt saules apsildes sistēmu, apsveriet šādus apstākļus:

1. Saules apsildes sistēmu ieteicams uzstādīt tikai kā daļu no galvenā. Dažās dienās un mēnešos tas palielina tradicionālā klimata tīkla jaudu, samazinot degvielas izmaksas. Mūsdienu aprīkojums joprojām neļauj izmantot saules kolektorus kā galveno siltuma avotu.
2. Saules sildīšanas sistēma nesamazina galvenās apkures sistēmas efektivitāti, jo tā darbojas atsevišķi.
3. Ir iekārtas, kas var uzkrāt saules enerģiju, tās uzkrājot īpašās ierīcēs. Tomēr šīs tehnoloģijas tiek izstrādātas un netiek plaši izmantotas. Tāpēc mājā jābūt aprīkotam ar tradicionālo katlu.
4. Vasarā apkures sistēmu var izmantot kā karstā ūdens avotu. Apkures kontūra ir izslēgta.

Saules sistēma nespēj aptvert visu mājas nepieciešamību siltumenerģijai.

Saules kolektoru platība

Lai noteiktu lauku platību, kas savāc saules enerģiju un pārvērš to siltumā, ir jābalstās uz visu vasaras patērētāju siltuma pieprasījumu.

• karstā ūdens apgādes sistēma;
• sistēma, kas novērš mitruma kondensāciju pagrabā;
• citi inženiertīkli, kas nav saistīti ar apkuri.

Tad iegūtā vērtība jāpalielina par 2-2,5 reizes, tādējādi iegūstot vajadzīgo heliosistēmas spēku. Ir ieteicams uzticēt precīzus aprēķinus speciālistiem, jo ​​šis parametrs ietekmē daudzus citus faktorus.

Padoms. Saules kolektoru apgabala aptuvenai (ļoti aptuvenai) noteikšanai mēs varam uzņemties šādu attiecību: 1 km apkurei. No mājas ir nepieciešams Heliopolis izmērs no 0,1 līdz 0,2 kvadrātmetriem. metrs

Ir nepieciešams precīzi aprēķināt saules paneļu laukumu.

Saules paneļu slīpuma leņķis

Uzstādot saules sistēmu, ir ļoti svarīgi ievērot ieteicamo kolektora slīpuma leņķi attiecībā pret horizontu. Ja jums ir iespēja izvēlēties šo vērtību, kas ne vienmēr ir tā, tad saules paneļiem jābūt novietotiem 60 grādu leņķī uz horizontu, vērsti uz dienvidiem.

Pievērsiet uzmanību! Šis parametrs nedaudz atšķiras no karstā ūdens piegādes sistēmās izmantotajiem parametriem.

Tādējādi ziemā tiek panākta lielāka paneļu efektivitāte un vasarā radītā siltuma enerģija tiek samazināta.

Gadījumā, ja paneļus, kas uztver saules siltumu, vajadzētu uzstādīt uz jumta, kura leņķis nepārsniedz 30 grādus, ieteicams dot priekšroku ne vienai, bet arī cauruļveida konstrukcijām (ar vakuumlampām). Viņu kronšteini nodrošina iespēju individuāli orientēt un mainīt slīpuma leņķi virs horizonta, kas ievērojami palielina efektivitāti.

Fotoattēlā - saules kolektori, kas sastāv no vakuuma lampām

Ūdens uzglabāšanas jauda

Lai segtu mājas iedzīvotāju vajadzību pēc karsta ūdens, ir jāiekļauj uzglabāšanas tvertne saules klimata sistēmā. Tas ļauj jums nodrošināt iedzīvotājus ar ūdeni mākoņainās dienās.

Tvertnes tilpumu aprēķina šādi:

• 50 litri uz plakanu saules kolektoru kvadrātmetru;
• 90 litri uz cauruļveida akumulatoriem uz kvadrātmetru.

Saules apsildes sistēmas shēma

Saules apkures sistēmu šķirnes

Izstrādājot klimata heliosistēmu, varat izvēlēties starp divām galvenajām opcijām:

1. Akumulējiet saules enerģiju īpašās ierīcēs, lai to izmantotu vēlāk. Šajā gadījumā daļa no sistēmas ir uzglabāšanas tvertne, kurā tiek sildīts ūdens. Lai nodrošinātu sistēmas darbību mākoņainās dienās, tradicionālajiem enerģijas avotiem ir nepieciešams papildu katls. Tas silda ūdeni tvertnē ar nepietiekami efektīvu saules klimata sistēmas darbību.

Apsildāmās dzesēšanas šķidrums ieplūst tvertnē caur cauruļvadiem uz sildīšanas radiatoriem, kas darbojas tāpat kā klasiskajā apkures sistēmā.

Tieši izmantojiet iegūto siltumu apkures sistēmā mājās. Šeit saule uzsilda ūdeni, kas nāk no baterijām (atgriešanās līnija). Tādējādi siltuma nesējs ar augstāku temperatūru ieiet katlu, kas ievērojami samazina siltumenerģijas izmaksas - sildītājs darbosies ar daudz mazāku slodzi.

Kombinētā apkures sistēma ar katlu un saules paneļiem

Dažas darbības īpašības

Ņemiet vērā vissvarīgākos punktus par saules sistēmu izmantošanu:

• tā var aptvert ne vairāk kā vienu trešdaļu no māju apkures vajadzībām;
• tā ir daļa no tradicionālās sistēmas ar šķidru dzesēšanas šķidrumu, kur radiatorus izmanto kā sildīšanas aprīkojumu;
• kā galveno enerģijas avotu, ir ieteicams izmantot kondensācijas gāzes katlu ar visaugstāko efektivitāti;
• kolektoru leņķim jābūt vienādam ar 60 grādiem, pretējā gadījumā heliosistēmas efektivitāte ziemā būtiski samazināsies.

Saules siltumu var izmantot dažādos veidos.

Secinājums

Kaut arī pašlaik esošās saules sistēmas nevar aizstāt tradicionālo apkuri, tās ievērojami samazina katla slodzi, taupot izmantoto kurināmo. Un saule nav vienīgais palīgs šajā. Sīkāk par apvienotajām apkures shēmām šajā materiālā var mācīties no video.