Kategorija

Iknedēļas Ziņas

1 Kamīni
Mazas baterijas - kuras no tām izvēlēties?
2 Sūkņi
Kā izolēt koka grīdas un grīdas
3 Degviela
Sienas ūdens apkures konvektors
4 Katli
Koka plīts izvēle mājām. Kāds ir labākais veids, kā uzsildīt telpu?
Galvenais / Sūkņi

Ģeotermālo siltumsūkņu darbības princips, veidi un uzstādīšana


Enerģijas taupīšanas tehnoloģiju pilnveidošana un izplatīšana ļauj atteikt vai ievērojami samazināt ogļūdeņražu izmantošanu. Viens no alternatīvo enerģijas avotu attīstības virzieniem ir siltumsūkņi. Šādu sistēmu priekšrocības, tos izmantojot Krievijas centrālajā daļā, ir acīmredzamas. Tie ļauj jums iegūt siltumu no ūdens, augsnes, gaisa. Šajā sakarā uzmanība tiek pievērsta šādām iekārtām māju apsildīšanai kā ģeotermiskā siltuma sūkni. Ar to jūs varat sildīt gandrīz jebkuru māju. Mūsu planētas iekšējā siltuma izmantošana tika izgudrots jau ilgu laiku. Tomēr tas ne vienmēr ir realizējams klasiskajā formā ar karstajiem pazemes avotiem. Bet, izmantojot uzlabotus ģeotermālo sūkņu veidus, ir iespējams sildīt māju gandrīz jebkurā klimatiskajā zonā. Siltuma nesējs šajās iekārtās sasilst līdz 55-65 grādiem pēc Celsija. Tas ir pietiekami, lai dzesēšanas šķidrumu piegādātu apkures sistēmai vai karstā ūdens piegādei. Šis raksts koncentrējas uz ģeotermālajiem siltumsūkņiem, to šķirnēm, izvēli un efektivitāti.

Ģeotermālā sūkņa darbības princips

Ģeotermālais siltumsūknis ir autonoma stacija, kas darbojas ar augsnes vai ūdens zemu potenciālo siltumenerģiju. Izmantota iekārta māju apsildīšanai. Siltuma sūkņi, kas iegūst siltumu no zemes, ir diezgan izplatītas attīstītajās valstīs. Šo iekārtu izmantošanas prakse parāda šīs iekārtas iespējamību. Šajā gadījumā tika atklāti un novērsti vairāki siltumsūkņu trūkumi. Ģeotermālais sūknis, tāpat kā visi pārējie siltumsūkņi, ir gaisa kondicionieris, kas darbojas telpu apsildē. Protams, pastāv atšķirības, jo siltuma sūkņi tiek pastiprināti telpu apkurei. Ģeotermiskajam siltumsūknim nav prasības pozitīvai āra temperatūrai, piemēram, attiecībā uz gaisu-gaisu vai gaisu-pret ūdeni. Kollekcija, kas savāc siltumu, atrodas zem zemes zem augsnes sasalšanas. Lai ģeotermālo sūkni varētu izmantot Krievijas ziemeļdaļā.

Ģeotermālās siltumsūkņa darbības shēma

Ko var izmantot kā siltuma avotu? Tas var būt augsne, ūdens, gaiss ar temperatūru virs nulles grādiem pēc Celsija (ziemā). Piemēram, neaizsalstoša upe vai rezervuārs, kas pilnībā neiesaista, labi, artēziskā urva. Siltumu var noņemt arī no zemes. Tikai tas jādara zem sasalšanas punkta, jo temperatūra ir pozitīva pat ziemā. Ģeotermālais siltumsūknis izmanto šo siltumu un nodod to iekārtai. Tur tas tiek nodots apkures vai karstā ūdens kontūrai.

Vides apstākļos ar zemu potenciālo enerģiju ir cauruļvads, kas tajā cirkulē. Cauruļvada garums ir liels. Par aprēķinu tiks apskatīts turpmāk. Cauruļvads parasti ir noslēgts, un dzesēšanas šķidrums tajā tiek sūknēts caur sūkni. Tas sasilst līdz zemei ​​(aptuveni) 5 - 7 grādiem. Tad iztvaicētājā dzesētājs pārsūta siltumu dzesēšanas šķidrumam, kas cirkulē sekundārajā ķēdē. Kopumā siltumsūkņa konstrukcija ietver 3 ķēdes, kurās šajās vietās cirkulē dzesētāji.

Kad siltums tiek izslēgts, freons atdziest, bet tajā pašā laikā tiek paaugstināts spiediens gāzveida formā. Tas tiek novadīts pie izplūdes vārsta, kur ir strauja spiediena samazināšanās. Tā rezultātā tas atdziest un pārvēršas par šķidrumu. Tad tas nonāk iztvaicētājā, kur to atkal apsilda no zemes siltuma. Tādējādi cikls beidzas.

Ģeotermisko sūkņu veidi

Ūdens-ūdens sūknis

Ir iespēja apsildīt māju, izmantojot zemu potenciālo enerģiju, kas tiek iegūta no gruntsūdeņiem. Tehniski to var īstenot divos veidos.

  • Pirmajā gadījumā siltummainis tiek ievietots rezervuāra apakšā. Šāds risinājums ir vienkāršs, lēts un neprasa nopietnus rakšanas darbus. Caurules tiek novietotas uz rezervuāra gredzenu pamatnes. Dažos gadījumos jums ir nepieciešama atbilstoša atļauja. Šajā gadījumā rezervuārs ir jāatrodas 100 metru attālumā no apsildāmās mājas. Rezervuāra dziļumam jābūt vismaz 3 metriem tā, lai tas pilnībā nesasaldētu;
  • Otrais variants ietver artesijas urbumu izmantošanu. Šajā gadījumā ūdens tiek sūknēts no urbuma un darbojas caur siltumsūkni. Šajā gadījumā notekūdeņu novadīšanai ir vajadzīga otra dzirnavu. Tas ir nepieciešams, lai saglabātu līdzsvaru un novērstu spiediena izmaiņas zemes dzīlēs. Tas nozīmē, ka tas prasīs urbšanu siltumsūkņiem. Un siltumsūkņu urbšana maksā daudz. Tādēļ otrais variants ir dārgāks.

Ūdens-ūdens siltumsūknis

Gruntsūdens sūknis

Šāda veida ģeotermālā sūkņa efektivitāte ir pilnībā atkarīga no siltuma iegūšanas no augsnes. Iespējas siltummaiņa ķēdes novietošanai var būt divas. Tās atšķiras pēc efektivitātes, darbietilpības un izmaksām.

  • Horizontālais siltummainis. Kontūra ir novietota dziļumā zemāk, nekā zeme sasalst. Šajā gadījumā nav nepieciešams iesaistīt sarežģītas urbšanas iekārtas, izstrādāt sarežģītu projekta dokumentāciju utt. Cauruļvadi ar dzirkstošā līdzekli, kas cirkulē tajos, aprakti apmēram par vienu metru, lai tie neuzsāktu. Horizontālā kontūra garumam jābūt diezgan lielam. Ja jums ir nepieciešams sildīt 220 kvadrātmetru māju, tad caurulēm jābūt izvietotām 600 kvadrātmetru platībā. Tāpēc būs nepieciešama liela platība pie mājas;
  • Vertikālais siltummainis. Šis ir siltumsūknis ar ģeotermisko zondi. Šajā gadījumā urbšana ir nepieciešama. To diametram jābūt 150 milimetriem un 200 metru dziļumam. Tie ir instalēti zondes. Priekšrocības ietver stabilu temperatūru urbumos apmēram 18 ° C. Trūkums ir sarežģītība un augstās izmaksas darbam.

Ģeotermiskā sūkņa augsnes un ūdens horizontālais un vertikālais tips

Ģeotermiskā sūkņa izvēle un aprēķināšana

Galvenā prasība, kas tiek lietota, izmantojot ģeotermālo sūkni, atbilstība šādu iekārtu uzstādīšanas nosacījumiem. Katrā mājā netiks uzstādīts ģeotermālais sūknis. Atbrīvojumam ir vairāki ierobežojumi, gruntsūdeņu dziļums, teritorijas tuvumā esošā māja. Tas ietekmē arī tuvumā esošo rezervuāru klātbūtni vai trūkumu. Visi šie aprēķini un ģeotermālā siltumsūkņa uzstādīšanas iespējamības novērtējums būtu jāizvērtē tā uzņēmuma speciālistam, kurā jūs pasūtījāt aprīkojumu.

Izvēloties piemērotu modeli, pievērsiet uzmanību tādiem parametriem kā COP, ķēdes nodošanas veids ar dzesēšanas šķidrumu, papildu funkcionalitāte. Let's apsvērt šos parametrus sīkāk.

  • COP koeficients. Rāda attiecību, pēc kuras jūs varat novērtēt iekārtas rentabilitāti. Šī ir siltuma ražošanas sūkņa attiecība pret patērēto enerģiju. Vērtība 4 norāda, ka siltums 1 kilovatstundā saražo 4 kilovatus siltuma;
  • Kontūras garums un tā uzstādīšanas metode. Ģeotermiskā sūkņa veiktspēja ir tieši atkarīga no siltuma apmaiņas shēmas laukuma zemē. Lai aptuveni novērtētu savu platību, jums ir jāreizina kopējais māju skaits par trim. Rezultātā jūs iegūstat zemes platību, kas nepieciešama kontūras novietošanai. Tātad, jūs varat novērtēt, vai ir iespējams novietot to laukumā netālu no jūsu mājas;
  • Papildu funkcijas. Piemēram, iespēja apsildīt māju ziemā un dzesēšanu vasarā. Protams, tas prasīs papildu aprīkojumu (sadalīšanas sistēmu) un izmaksas.

Ģeotermiskais sūknis ir ļoti efektīvs, kas pārsniedz citu veidu apkures iekārtu. Lielākajai daļai mūsdienu modeļu ir COP 5. Elektriskais katls 1 kilovattei dod līdz 0,99 kilovatstundas siltuma. Tas ir, COP 1.

Ģeotermiskā sūkņa aprēķins

Aprēķinot ģeotermālās sūkņa ķēdi, augsnes tipu un mitrumu, tiek ņemts vērā tā sasalšanas vidējais līmenis. Parasti eksperti pieņem, ka 1 kilovats siltuma nodrošina ūdens ķēdes garumā 40-60 metrus. Elektroenerģija ģeotermālajā sistēmā tiek tērēta dzesēšanas šķidruma piespiedu cirkulācijai un kompresora darbībai. Jo augstāks COP, jo mazāk sūknis patērē elektrību, un jo ātrāk tas atmaksāsies.

Ražotāji un cenas

Izvēloties svarīgu ģeotermālo sūkņu zīmolu. Iekārtas kvalitāte ir atkarīga no tās uzticamības un efektivitātes turpmākajā ekspluatācijā. Jūs varat pievērst uzmanību tālāk minētajiem ražotāju produktiem.

  • Uzņēmuma speciālisti ir iesaistīti visu veidu ģeotermālo siltumsūkņu ražošanā. Ir ierīču līnijas ar rezervuāru ūdens rezervuāriem, ar ģeotermisko zondēm un ar kontūrām zemē zem iesūkšanās dziļuma. Pie izplūdes tā nodrošina dzesēšanas šķidrumu, kas uzsildīts līdz 60 ° C. Vaillant sūkņu veiktspēja ir līdz 46 kW. Starp minusiem ir vērts atzīmēt nelielu sortimentu, un starp priekšrocībām: augsta kvalitāte;
  • Uzņēmums specializējas vietējo siltumsūkņu ražošanā ar jaudu līdz 60 kilovatiem. Siltuma nesējs pie izejas uzsilst līdz 65 grādiem pēc Celsija. Lielākajai daļai Buderus iekārtu trokšņu līmenis nav lielāks par 40 dB. Tas tiek panākts ar īpašu izolāciju. Siltumsūknis var strādāt dzīvojamos rajonos un neradīs problēmas ar troksni;
  • Šis ražotājs ražo jaudīgas iekārtas. Vitocal 300-G / -W Pro modeļi var piegādāt jaudu līdz 290 kilovatiem. Dzesētāja šķidruma temperatūra pie izejas ir 60 grādi pēc Celsija. Viessmann pilnveido savus produktus ar dažāda lieluma tvertnēm karstā ūdens piegādes organizēšanai;
  • Stiebel Eltron. Starp šī uzņēmuma produktiem ir daudzi modeļi, kas ir integrēti ventilācijas sistēmās un darbojas vasarā dzesēšanai. Sūkņu veiktspēja Stiebel Eltron līdz 98 kilovatiem.

Ģeotermiskās sūkņa uzstādīšana

Kas jāņem vērā, aprēķinot ģeotermālās sūkņa iegādes un uzstādīšanas izmaksas? Instalācijas cena lielākoties ir atkarīga no moduļa jaudas un ražotāja. Cena ir robežās no 80 tūkstošiem līdz 1,2 miljoniem rubļu vai vairāk. Sūkņi vācu ražotāji visdārgākie. Nākamais izdevumu postenis ir ķēdes ierīkošana ar dzesēšanas šķidrumu. Šāda veida darbs būs lētāks, ja veidosit horizontālu kontūru. Tranšeti zem tā var izrakti neatkarīgi. Tas nekavējoties samazinās darba izmaksas pusi.

Ģeotermisko iekārtu pareizu uzstādīšanu var kvalificēt tikai. Tādēļ, lai ietaupītu šajā posmā, visticamāk, neizdosies. Un jums par to nevajadzētu ietaupīt. Labāk ir uzticēt šādu uzstādīšanu profesionāliem uzstādītājiem. Daudzi ražotāji šodien piedāvā iegādāties un uzstādīt "pabeigtu". Aprīkojums apkurei 80 kvadrātmetru mājā maksās kopā ar uzstādīšanu un nodošanu ekspluatācijā 350 tūkstoši rubļu. Gadījumā, ja liela apmetņu platība ir aptuveni 300 "laukumi", izmaksas būs aptuveni miljons.

Ģeotermisko siltumsūkņu plusi un mīnusi

Noslēgumā jāsaka, ka ģeotermisko siltumsūkņu stiprās un vājās puses. To ieguvumi ir:

  • Efektivitāte. Ģeotermiskās iekārtas ir izdevīgākas nekā gāze, elektroenerģija, cietais kurināmais utt. Ekonomiskais ieguvums ir ļoti būtisks. Izmaksas sedz apmēram piecus gadus;
  • Funkcionalitāte Ģeotermiskās iekārtas var kombinēt ar citām sistēmām, kas paredzētas gaisa kondicionēšanai un telpu apkurei. Jūs varat savākt uzstādīšanu, kas vasaras laikā darbojas dzesēšanai, un ziemā apkurei. Turklāt nekas neliedz paralēli izmantot saules paneļus ar sūkni, lai radītu nepieciešamo elektroenerģiju;
  • Siltumsūkņa ekspluatācijas laiks 100 gadi ar plānoto komponentu nomaiņu. Pirmais remonts būs vajadzīgs pēc 30 gadiem. Pēc nolietoto detaļu plānotās nomaiņas sūknis darba režīmā turpinās darboties.

Nepilnības ir šādas:

  • Augstas prasības vietējai teritorijai. Nevienu sūkni nevar instalēt. Ir nepieciešams izpētīt, kas būtu piemērotāks, horizontāls vai vertikāls kontūru;
  • Augstas izmaksas Vidējā strāvas sūkņa iegāde un uzstādīšana maksās 300-500 tūkstošus rubļu. Dažās valstīs pastāv koncesijas aizdevumu programmas šādu sistēmu iegādei;
  • Sistēmā ir dažas problēmas pirmajā darba gadā. Tas noved pie neliela dzesēšanas šķidruma aprites samazināšanās. Tāpēc pēc gada ir ieteicams veikt ūdens apsaimniekošanas pārbaudi, un tas ietver izmaksas, kas nepieciešamas, lai attīrītu māju blakus esošai vietai.

Izstrādātās valstīs ģeotermālie sūkņi tiek uzstādīti gan dzīvojamās ēkās, gan ražošanas telpās. Ir daudz rūpniecības centru, kurus silda ar siltumu, kas iegūts no augsnes vai ūdens. Un šo ierīču lietošanas pieredze rāda, ka tas ir lietderīgi un rentabli.

Apkures māja ar ģeotermisko sūkni

Ideja izmantot Zemes iekšējo siltumu apkurei nav jauna un neorigina. Un, lai gan ne visiem ir tuvie karsti pazemes ūdeņi, ikviens to var izmantot jebkurā gadījumā. Šo iespēju nodrošina ģeotermālie siltumsūkņi. Tie izvelk uzglabāto saules enerģiju no zemes un ūdens un ēd tos mājas apkures lokā.

Teoriju 1852. gadā izstrādāja slavenais Kungs Kelvins. Viņš to saprata 1855. gadā un veiksmīgi neizmantoja daudzus gadus. Neskatoties uz to lielo efektivitāti, ģeotermālie siltumsūkņi sildīšanai netika plaši izmantoti līdz 20. gadsimta beigām. Tad 70. gados Eiropa sāka aktīvi attīstīt energotaupības tehnoloģijas, un viens no virzieniem bija siltumsūkņi.

Āra ģeotermālā siltumsūkņa ierīce izskatās tā. Un tas ir jauki, ka viņi var strādāt gan ar apkuri, gan dzesēšanu.

Kāda ir šīs idejas pievilcība: tērējot 1 kW elektroenerģijas, jūs varat iegūt no 2 kW līdz 6 kW siltuma. Un tas nav pretrunā ar siltumtehnikas likumiem. Vienkārši, šī iekārta patērē enerģiju nevis siltuma ražošanai, bet tās nodošanai.

Šāda atšķirīga efektivitāte - no 2 līdz 6 - ir atkarīga ne tikai no augu konstrukcijas īpatnībām, bet arī no darbības apstākļiem. Augstāko siltumsūkņu veiktspēju var panākt ar apkures loku temperatūru +35 ° C temperatūrā. Tādēļ ideāli šīm iekārtām jābūt savienotām ar ūdeni apsildāmām grīdām.

Protams, iekārtas, kas silda ūdeni apkures lokā, ir 50-65 o C, bet, pirmkārt, tās maksā vairāk, un, otrkārt, vislabākais efektivitātes rādītājs ir norādīts norādītajā diapazonā.

Ģeotermālā siltumsūkņa darbības princips

Siltums ir zem mūsu kājām jebkurā vidē. Dažādos reģionos tā ir atšķirīga, bet tā ir visur. Un ģeotermiskais siltumsūknis šo siltumu iegūst no dabīgiem avotiem un nodod to apkures lokam.

Kas var būt siltuma avots? Jebkura āra vide, kuras temperatūra ziemā pārsniedz 0 o C. Tas ir netālu neaizsalstošs ūdens tilts, upe, pat labi ar pietiekamu ūdens daudzumu. Zemē ir siltums: zem sasalšanas punkta temperatūra vienmēr ir pozitīva.

Siltuma avots var būt jebkura vide, kura ziemā ir augstāka par nulli.

Ģeotermālā siltumsūkņa darbības princips ir tāds, ka siltums no avotiem tiek pārnests uz iekārtu, kur to pārveido un pārsūta uz apkures loku.

Ja mēs runājam nedaudz vairāk, tad viss notiek kā šis. Relatīvi siltajā vidē ir cauruļvads ar lielu dzesēšanas šķidrumu. Cauruļvads bieži ir slēgts, tā kustību nodrošina sūknis. Aukstuma aģentu sasilda līdz apkārtējās vides temperatūrai. Tas parasti ir + 5 o C vai nedaudz lielāks. Caur pirmo siltummaini-iztvaicētāju, tas izdalās siltumu dzesēšanas šķidrumam, kas atrodas otrajā ķēdē.

Siltumsūkņa ierīce: tās ir trīs ķēdes ar siltuma nesējiem, kompresors un iztvaicētājs, izplūdes vārsts

Dzesētājs ir viela, kas sāk vārīties temperatūrā virs -5 o C. Lielākajā daļā augu izmanto freonu. Pirms iekārtas ieslēgšanas tas ir šķidrā stāvoklī. Tad, kad siltums nāk no termiskām avotiem, tā temperatūra paaugstinās. Freons sāk iztvaikot, nonāk gāzveida stāvoklī. Šai gāzei jau ir temperatūra aptuveni +5 o C. To ieplūst kompresorā, kur tas ir saspiests. Saspiešanas laikā tiek atbrīvots liels daudzums siltuma, un gāze kompresoru atstāj temperatūrā no 35 o C līdz 65 o C. Tas nonāk citā siltummainī - kondensatorā, kur tas dod siltumenerģiju dzesēšanas šķidrumam, kas nonāk siltuma kontūrā.

Freons pats, atmetot lielāko daļu siltuma, daļēji atdziest, bet gāzveida stāvoklī tas joprojām ir paaugstināts spiediens. Tas nonāk notekcaurulē, kur spiediens strauji pazeminās, tas strauji atdziest un šķidrina. Tad tas iet atpakaļ uz iztvaicētāju, kur sākas jauna pārveides cikls.

Siltuma avoti un enerģijas piegādes metodes

Kā jau minēts, siltumsūkņa siltuma avots ir jebkurš objekts, kam ziemā ir pozitīva temperatūra. Lielākā daļa no tām ir mazpotenciāli, ti, siltumenerģijas daudzums tajās ir nenozīmīgs. Bet tas nenozīmē, ka jūs nevarat izmantot šo enerģiju. Jums to var izdarīt tikai ar lielu kontūru, lai to savāktu. Un tas ir ģeotermālo siltumsūkņu ierīces sarežģītība: papildus nozīmīgām aprīkojuma izmaksām, ārēja siltuma savākšanas ķēdei ir vajadzīgi ievērojami līdzekļi.

Siltuma grīdas siltumsūknis - ideāla saderība

Mēs varam uzreiz teikt, ka jūs neatradīsiet skaidru definīciju par to, kur siltuma avoti ir ģeotermiski un kuri nav. Daži uzskata, ka ģeotermiskā - tie ir avoti, kas atrodas zemē. Citi saka, ka ūdens ietilpst arī šajā kategorijā: tas bieži vien ir atrodams pazemē, un tas, kas atrodas atklātās ūdenstilpēs, arī vienreiz plūda zemē. Turklāt siltuma pārneses metode ir tāda pati: izmantojot kontūru cirkulējošo dzesēšanas šķidrumu, un lielākā daļa mūsdienu vienību var strādāt ar jebkuru no šiem avotiem.

Apsveriet visus siltuma avotus, kas var atbilst šai kategorijai. Un mēs sākam ar visvienkāršāko, pieprasot minimālās vienošanās izmaksas.

Pat ziemā zem ledus ūdens ir pietiekami augsta (salīdzinot ar gaisu) temperatūru: no +5 o C līdz +7 o C. Viss uzdevums ir pārnest šo enerģiju uz siltumsūkni. Lai to izdarītu, polimēra caurules ievieto dīķī, piepildīts ar antifrīzu (visbiežāk tas ir sālsūdens, dažkārt antifrīzs). Parasti tiek uzskatīts, ka no cauruļvada skaitītāja, kas atrodas rezervuārā, jūs varat saņemt 30 vatus siltuma. Pamatojoties uz to, apsveriet cauruļvada garumu. Piemēram, jums ir nepieciešams 12 kW siltuma, lai nodrošinātu siltumu jūsu mājās. Mēs iegūstam: 12000 W: 30 W / m = 400 m. Tik daudz caurules būs jāuzglabā rezervuārā.

Enerģija pie ūdens ir iespējama ne tikai atklātajā dīķī. Ja tuvu virszemes ūdenim var izmantot akas

Ir vēl viena iespēja. Tas ir pieņemams, ja siltuma nepieciešamība nav ļoti liela, un uz vietas ir labi ar labu debetu (augsts ūdens plūsmas ātrums). Tas aizņems otru labi, lai iztukšotu ūdeni, bet nav garas cilpas. Vienkārši nesajauciet! Ja tajā ir 3 gredzeni ar ūdeni, tas nenozīmē, ka viņam ir labs debets. Tas nozīmē, ka gruntsūdeņi ir tuvu. Bet ūdens plūsmas ātrums (un debets ir tieši tas) vienlaikus var būt mazs.

Būs nepieciešams piegādāt nepieciešamo daudzumu "silta" ūdens no urbuma uz māju un atdzesē vienu no otra uz otru urbumu. Šajā gadījumā ir nepieciešams aprēķināt ūdens pieprasījumu un noteikt cirkulācijas sūkņa parametrus.

Zeme

Visi zina, ka zem sasalšanas punkta augsnes temperatūra ir augstāka par 0 ° C. Tas nozīmē, ka no siltuma var sūknēt siltumu. To var izdarīt divos veidos: izmantojot horizontālo kolektoru vai vertikālu.

Horizontālā ģeotermālā kontūra

Lai izveidotu horizontālo ģeotermālo lauku, nepieciešams liels laukums: no 200 m 2 un vairāk. Visā šajā teritorijā augsne ir jānoņem 30-50 cm zem zemes sasalšanas punkta. Praksē tas ir 1,2-2 metri atkarībā no reģiona. Zemāki rakšana nav tā vērts. Vasarā glabātā enerģija tiek uzglabāta zemē, un pārāk dziļi krītot var zaudēt ievērojamu daļu siltuma: tur tas vienkārši neiejaucas.

Tas izskatās kā platforma horizontālai ģeotermālajai zondei

Nepieciešamā platība ir atkarīga no nepieciešamības pēc siltuma un augsnes veida: dažos jūs varat uzņemt 30 vatus no viena metra, citos 60-75 vati. Vissvarīgākās enerģijas rezerves ir mitrās augsnēs, kurās atrodas tuvu gruntsūdeņi. Ja tev tuvu ir šāda māja - tev ir paveicies. Ja nē, tas arī ir labi, tikai platība būs nepieciešama vairāk (un caurules arī). Attālums starp diviem blakus esošiem caurules pagriezieniem ir 1-1,5 metri.

Cik daudz siltuma var iegūt no viena metra horizontālas termiskās zondes

Spirāļu virskārtu var izmantot, lai samazinātu nospiedumu. Tas ir tad, kad cauruļu kontūru novieto nevis "čūska" vai "gliemeža", bet gan spirāli, kas atrodas viens otra virspusē. Jomas ir vajadzīgas nedaudz mazākas, bet joprojām nozīmīgas.

Lielas telpas nav katras mājas tuvumā. Turklāt to tālāka izmantošana ir ierobežota: nav iespējams stādīt augus ar spēcīgu sakņu sistēmu (kokiem) vai uzstādīt kapitāla struktūras. Ja jūs nevarat piešķirt šādu vietni siltuma savākšanai vai nevēlaties veikt līdzīgu zemes darbu skaitu, varat izmantot vertikālās urbumus.

Lai samazinātu platību zem ģeotermālās lauka, jūs varat izmantot caurulīti savīti spirālē

Horizontālā lauka trūkumi:

  • Liels zemes darbi.
  • Vasarā pasīvā dzesēšanas režīms nav pieejams.
  • Pakāpeniska temperatūras pazemināšanās līdz apkures perioda beigām (un tas ir jāņem vērā, arī aprēķinot cauruļvada garumu).
  • Pēc cauruļu ieguldīšanas pabeigšanas nav iespējams nekavējoties iet uz ainavu vai citus darbus: jāgaida, kamēr augsne sarūk. Un tas ir ne mazāks par gadu.

Vertikālie zondes

Zem 20 metriem no virsmas zemes temperatūra paaugstinās. Šajā dziļumā tas vienmēr ir stabils neatkarīgi no laika apstākļiem un sezonas: no 10 o C un augstāk (atkarībā no reģiona). Lai sasniegtu šo siltumu, šahtas tiek veidotas siltumsūkņiem. Tie parasti dod vairāk siltuma, tāpēc ne tik daudz no tiem ir vajadzīgs.

Bet enerģijas daudzums, ko var "izsūknēt", lielā mērā ir atkarīgs no augsnes veida. Smilšainās augsnes dod vismazāko vērtību: 30 W / m, granīta sastāvā ir daudz enerģijas - līdz 75 W / m. Tāpēc vajadzīgās auklas garums var ievērojami atšķirties.

Cik daudz siltuma var "noņemt" no viena metra labi zemē

Urbšanas akas - nav lētākais prieks. Īpaši lielā dziļumā: šim nolūkam tiek izmantotas jaudīgas iekārtas, kuru izmaksas ir lieliskas. Bet tas nav jādara labi. Jūs varat sīkt dažus uz mazāku dziļumu, ir tikai svarīgi, lai to kopējais garums sakristu ar aprēķināto. Šajā gadījumā mazāka platība nodarbojas ar ģeotermālo lauku, taču tā ir arī nozīmīga. Turklāt ir nepieciešams organizēt savācēju, lai savāktu plūsmas no visām zondēm, un tas joprojām ir papildu aprīkojums un zemes darbi (caurules no vienas akas uz otru ir novietotas zem sasaldēšanas līmeņa).

Vertikālā zonde ir labs dziļums. Bet šāda urbšana ir ļoti dārga, tāpēc var veikt dažas īsākas akas.

Vertikālo zondu trūkumi:

  • Augstās urbšanas izmaksas.
  • Zemei piemītošās teritorijas: minimālais attālums starp akām ir 8 metri.
  • Ar lielu urbumu dziļumu ik gadu samazinās temperatūra. Pēc dažiem gadiem process palēnina daudz, bet laika gaitā notiek mazāk siltuma. Tas jāņem vērā, aprēķinot.

Klasteru urbšana

Ko darīt, ja zem vertikālajām zondēm jums nav pietiekami daudz vietas? Ir tā sauktā kopu urbšana. Tas ir tad, kad urbumi dažādos virzienos atšķiras no urbuma kopējā centra. Šī tehnoloģija prasa 4 m2 platību. Šajā laukumā augsne tiek noņemta, un ir izveidots tāds labs korpuss, no kura tiek ievākti caurulītes no zondēm. Principā šo centru var noorganizēt pat māju pagrabā.

Protams, šāda zondes sistēma prasa īpašu tehniku, bet tā nav ļoti spēcīga: urbšanas dziļums ir vidējs, augsta veiktspēja ir bezjēdzīga. Šī tehnoloģija, tāpat kā daudzi citi, tika izstrādāta Eiropā. Viņi pievērš uzmanību ne tikai drošībai, bet arī dabas saglabāšanai un privātīpašuma ievērošanai. Tāpēc dažām kopu urbšanas iekārtām ir gumijas sliežu ceļi un praktiski nav bojājumi vietējā teritorijā. Ar integritāti paliek un zālājus, un ceļus.

Urbjtās urbumos, kas ir zemāki ar dzesēšanas šķidruma cauruli. Arī šeit ir iespējas. Saskaņā ar vienu tehnoloģiju, polimēru caurules tiek izmantotas tāpat kā citās ārējās shēmās, bet citās - metāla. Izmantotais metāls ir īpašs, pret koroziju izturīgs. Tās darbības līnijas ir 50-70 gadus vecas. Un kas ir labāk? Tas ir lielāks siltumvadītspēja, tas ir, siltums tiek nodots efektīvāk. Tas nozīmē, ka no viena metra labi, jūs varat "noņemt" vairāk siltuma. Tādēļ šahtām šajā gadījumā jābūt mazākam par garu.

Klasteru urbšana ietaupa zemi

Videoklipā redzēsiet klasteru urbšanas instalāciju. Šeit varat novērtēt ģeotermālās sūkņa izmēru mājā (platība 250 m 2).

Ražotāji un atsauksmes

Eiropā pāris gadu laikā ģeotermiskie siltumsūkņi apkurei maksā par sevi. Bet to apkures izmaksas ir daudz augstākas, tāpat kā enerģijas cena. Mūsu valstī, tomēr iztērēti uzstādīšanai 10 tūkstoši - 15 tūkstoši dolāru, atgriezīsies gadiem, ja ne gadu desmitiem. Tas nenozīmē, ka tas vispār nemaksās (lai gan tas var notikt), bet ļoti drīz. Un tomēr, uzstādot ģeotermālo siltumsūkni no Ķīnas, tas nav vērts. Lai gan tie ir lētāki un reizēm ievērojami, taču tiem nav nedz rezerves detaļu, nedz pakalpojumu, nedz garantijas saistības. Ja kaut kas notiks ar tehnoloģiju, jums paliks pati sava problēma.

Kādas iekārtas ir jāiegādājas? Pirmkārt, tā ir vācu valoda. Vācijā visstingrākie likumi, kas reglamentē mājas celtniecības materiālus un aprīkojumu, un ļoti stingra sertifikācija. Ja iekārtas ir apstiprinātas izmantošanai Vācijā, tad tās ir pilnīgi drošas un augstas kvalitātes. Šajā piemērā ir daudz piemēru jebkurā būvniecības jomā. Tas pats, slavenā "vācu kvalitāte" ir raksturīga ģeotermālajiem sūkņiem mājās.

Siltumapgādes sistēmas organizēšanas sistēma mājās, izmantojot siltumsūkņus

Papildus Vācijas vienībām daudziem citiem Eiropas ražotājiem ir labas atsauksmes. Dažas no tām ražo līdzīgu aprīkojumu vairāk nekā 50 gadus, tāpēc šī tehnoloģija jau sen ir pārbaudīta un atkļūdota. Piemēram, Nibe ģeotermālie siltumsūkņi Zviedrijā tika uzstādīti ne tikai dzīvokļos un privātmājās. Nibe siltuma sūknis tika uzstādīts arī lielā cūku audzētavā, kur siltumus silda no siltuma. Šajā iemiesojumā, starp citu, zondes tika novietotas ne zemē, ne urbumos. Viņi saražoja siltumu no vircas: tie noteica ārējo kontūru pa drenāžas kanālu sāniem. Tas noteikti ir bezmaksas siltuma avots. Fermas īpašnieks ir ļoti apmierināts: viņa ieguldījums ir atmaksājies pēc 1,5 gadiem.

Daikin ģeotermālajos siltumsūkņos tiek izmantots frekvenču pārveidotājs, kas samazina elektroenerģijas izmaksas par 20% salīdzinājumā ar līdzīgām parasto tipa vienībām.

Zviedrijā Danfoss ģeotermālās sūknēs vienlaicīgi tiek montētas trīs patentētas tehnoloģijas. Divas no tām ļauj ar zemākām izmaksām ātri sildīt ūdeni karstā ūdenī un sasniegt augstāku temperatūru apkures lokā. Cits apsaimnieko cirkulācijas sūkņu darbību, optimizējot to ātrumu. Tas nodrošina maksimālu veiktspēju.

Rezultāti

Ģeotermiskie sūkņi - nav lēta ideja. Ja jums ir iespēja savienot gāzi, un šis risks tev izmaksās mazāk nekā 15 000 ASV dolāru, pievienojiet gāzi. Ja šādas iespējas nav vai summa ir lielāka, ir ieteicams uzstādīt siltuma sūkni. Un ģeotermālā ir labāka. Lai gan sākumā nepieciešams liels ieguldījums, tas darbojas stabilāk un nodrošina lielisku veiktspēju. Ieguldījumu apjoms ir ļoti aptuvens un ir atkarīgs no konkrētiem apstākļiem. Bet šīs ierīces atšķiras ar faktu, ka ģeotermālā siltumsūkņa projektēšana un aprēķināšana ir tikai atsevišķa lieta, un to ņem vērā katram projektam. Pat divās blakus esošajās apstākļu zonās (un apjomā) var būtiski atšķirties.

Kā darbojas ģeotermiskais siltumsūknis

Kas ir ģeotermiskais sūknis?

Kā darbojas ģeotermiskais sūknis?

Zemes / ūdens sūknis

Ūdens-ūdens sūknis

Kā uzņemt ģeotermisko sūkni

Kā aprēķināt jaudu GN

Ģeotermālo sūkņu ražotāji

Ģeotermisko iekārtu un instalācijas izmaksas

Ģeotermisko siltuma sūkņu priekšrocības un trūkumi

Siltā ūdens grīdas jaudas un temperatūras aprēķins

Apkures katla jaudas kalkulators

Kalkulators radiatoru sekciju skaita aprēķināšanai

Kalkulators siltā ūdens grīdas caurules materiālam

Siltuma zudumu un katla veiktspējas aprēķins

Aprēķinot apkures izmaksas atkarībā no degvielas veida

Kalkulators izplešanās tvertnes tilpumam

Kalkulators apkures PLEN un elektriskā apkures katla aprēķināšanai

Katla un siltumsūkņa apkures izmaksas

Ģeotermālie siltumsūkņi - alternatīvo enerģijas avotu ekspluatācijas princips

Mūsdienu apkures ierīces raksturo augsta kvalitāte un funkcionalitāte. Ģeotermālie siltumsūkņi, kuriem ir diezgan vienkāršs darbības princips, piesaista patērētāja uzmanību to efektivitātei un nepretenciozitātei, jo tie ideāli atrisina apkures un gaisa kondicionēšanas problēmu.

Siltuma savākšana no zemes (augsnes), ūdens (gruntsūdeņiem), ģeotermālais siltumsūknis nodrošina to nodošanu ēku un ēku apkures sistēmām.

Ģeotermālo siltumsūkņu darbības princips

Šāda iekārta, kas izmanto zemes siltumu, vasarā ir rentabls gaisa kondicionētājs un ziemas apkures ierīce. Augsnes temperatūras rādītāji mainās robežās no 4 līdz 12 grādiem pēc Celsija, un šī enerģija ir dabas rezervāts zemas kvalitātes siltuma izmantošanai.

Dīķī vai tieši zemē zondes (cauruļvads) tiek novadīts uz siltumsūkni, caur kuru ar siltumu savācams cirkulējošs īpašs pretnosūtīgs šķidrums. Šādu sistēmu var salīdzināt ar standarta ledusskapja darba vidi ar inversiem funkcionāliem uzdevumiem. Tas nozīmē, ka, ja aukstums tiek ražots ledusskapī un siltums iztvaiko ārējā vidē, siltumsūkņam ir pretēji ekspluatācijas principi.

Ģeotermiskā siltuma sūkņā viens siltummainis (iztvaicētājs) izmanto zemas temperatūras siltumu, bet otra siltummainis (kondensators) rada siltumu apkurei un patērētāju vajadzībām.

Ģeotermiskajiem siltumsūkņiem ir vairākas priekšrocības.

Šo sūkņu neapstrīdamās priekšrocības ir padarījušas to saistītas ar dažādiem reģioniem. Galvenās iekārtas priekšrocības ir:

  • Maksimālā raksturlielumu (efektivitāte, siltuma jauda) stabilitāte, kas nav atkarīga no ārējās vides (laika apstākļi, sezona). Tas ir saistīts ar faktu, ka augsnes temperatūra urbās nemainās - tā ir nemainīga;
  • Augsta efektivitāte (400-500%), nodrošinot augstu efektivitāti. Par 1 kW elektroenerģijas ir 3-5 kW siltuma jauda;
  • Maiga attieksme pret vidi un ainavu iekārtu uzstādīšanas laikā;
  • Kompakta izvietojuma iespēja. Akus nav nepieciešama liela platība vietā, pārkāpjot fasādes un interjera integritāti, tām nav āra vienības;
  • Liels ekspluatācijas termiņš, izturība. Rūpnīcas zemes zondes ekspluatācijas laiks ir aptuveni 100 gadi. Kompresors, siltumsūkņa pamatvienība, ko viegli mainīt, ilgs 30 gadus;
  • Lietošanas vienkāršība. Nepieciešama lielāka uzmanība sev;
  • Iekārtas daudzpusība - sūknis ļauj jums atdzist un sildīt nepieciešamo laukumu;
  • Nodrošināt maksimālu komforta līmeni mājā (zemas temperatūras apkure - silta grīda), bez trokšņa;
  • Minimālās mitruma un temperatūras svārstības;
  • Tiek atbrīvota teritorija, kas nepieciešama apkures sistēmas mezglu novietošanai;
  • Dubultā zonde burta "U" veidā nodrošina zondes dublēšanos šahtā, palielina siltumenerģijas noņemšanu, zemu hidraulisko pretestību. Zondes drošība būs droši aizsargāta pret bojājumiem, kad urbums ir piepildīts ar termālo šķīdumu;
  • Ekoloģiskās tīrības datu sagatavošana vai apkures metodes. Nav oglekļa dioksīda emisijas, kaitīgas degšanas produkti;
  • Absolūts uguns un eksplozijas drošums. Ekspluatācijā nav nepieciešamas speciālas iekārtas;
  • Neliela elektroenerģijas daudzuma izmantošana, kas rada zemas ekspluatācijas izmaksas. Piemēram, ģeotermiskais siltumsūknis (17 kW) ir piemērots 350 kvadrātmetru dzīvojamās ēkas apkurei. m - elektroenerģijas patēriņš būs līdz 5 kW stundā.
  • Maksimāla autonomija un neatkarība, nav nepieciešams gāzes cauruļvads. Nav atkarības no šķidrās degvielas un gāzes piegādēm un cenām - sūknis tiek darbināts ar elektrību.
  • Izmantojot šādus sūkņus, nav nepieciešams steidzami atbrīvot pārmērīgu teritoriju, lai novietotu skursteni, katlu telpu, īpašu uzglabāšanas vietu degvielai.

Pazemes ģeotermālo siltumsūkņu veidi

Ir 4 veidu kolekcionāri, kas ir veiksmīgi siltumenerģijas piegādātāji. Tie ir šādi pazemes kolektori:

  1. Horizontālie siltumsūkņi. Novieto horizontāli dziļumā aptuveni 1,2 - 1, 5 metri - dziļāk par augsnes sasalšanas līmeni. Kad zemes platība ļauj noteikt kontūru, viņi izvēlas izmantot šo enerģijas iegūšanas metodi dzīvojamiem objektiem.
  2. Vertikālie siltumsūkņi. Izliek vertikāli speciāli urbtās akās, kuru dziļums sasniedz 150 metrus. Vislabākais variants, ja nav teritoriālās iespējas kontūras vai ainavu zonas horizontālai izvietošanai, nevar tikt traucēts.
  3. Grunts ūdens. Šajā gadījumā ūdens, kas cirkulē caur ģeotermālo siltumsūkņu sistēmu, ir siltummaiņas šķidrums. Procesa, kas iet cauri kontūrai, beigās ūdens atgriežas zemē.
  4. Ūdens siltumsūkņi. Vislētākais kolektora veids. Naktsmītnes tiek nodrošinātas jebkura tipa rezervuārā (upe, ezers) - galvenais ir tas, ka saldēšanas dziļums būtu augstāks nekā iekārtas dziļums. Jāievēro prasības attiecībā uz ūdens daudzumu dīķī un tā lielumu.

Katru no šiem rezervuāru veidiem mūsdienās var uzskatīt par diezgan nozīmīgu. Izvēle ir atkarīga no konkrētiem darbības apstākļiem un iespējām.

Siltumsūkņu darbības pazīmes

Ņemot vērā to, ka ģeotermālie siltumsūkņi ir inovatīvas iekārtas veids un prasa kompetentu konstrukciju, ir svarīgi instalēt iekārtu ar speciālistiem, kuriem ir pieredze ar augsto tehnoloģiju materiāliem. Lai siltumsūknis uzturētu augstu efektivitāti, ir nepieciešama zemas temperatūras apkures sistēma, kurai tā tiks pievienota. Piegādes temperatūra nedrīkst pārsniegt 55 grādus (ventilatora spoļu bloki, apsildāmas grīdas, speciālie radiatori, kas pielāgoti vajadzīgajai temperatūrai).

Ģeotermisko sūkņu izmantošana Krievijā

Daudziem Krievijas Federācijas reģioniem ģeotermālie siltumsūkņi kļūst par optimālāko apkures un gaisa kondicionēšanas līdzekli. Faktiskie iemesli šīs iekārtas izmantošanai Krievijā ir šādi:

  • Maksimālā autonomija;
  • Efektivitāte;
  • Karstā ūdens;
  • Drošība;
  • Ērtības un komfortu;
  • Daudzpusība. Apkure - aukstā sezonā un gaisa kondicionēšana - siltumā;
  • Nav problēmu ar apkalpošanu un gāzes vadu klātbūtni.

Kādas ir siltumsūkņu uzstādīšanas un uzturēšanas izmaksas?

Mūsdienās siltumsūknis ir daudz vērts, taču ievērojams laika ietaupījums ļauj pilnībā atlīdzināt sākotnējās izmaksas un sākt taupīt apkuri. Neaizmirstiet par sūknēšanas iekārtu potenciālā remonta izmaksām, kas var būt pienācīgas summas. Vienkārši sakot, ģeotermālās sūk a uzturēšanas kopējās izmaksas ietver:

  • Urbšanas akas ģeotermālajām zondēm, kas satur videi draudzīgu propilēnglikolu, dziļumam no 70 līdz 150 m;
  • Siltumsūkņu sistēmas uzstādīšana / cauruļvadu uzstādīšana ar automātisku vadību, autonomu vai iebūvētu netiešo apkures katlu ar augstu efektivitāti;
  • Ir uzstādīti papildus baseinu vadības moduļi - ja tas ir nepieciešams, iekārta tiks aprīkota ar papildu ietilpību;
  • Saules kolektora vadības modulis, dzesēšanas sistēmas (gaisa kondicionēšanas) modulis.

Siltumsūknis sildīs māju. FORUMHOUSE pieredze

Papildus tradicionālajām tradicionālajām gāzes, elektrības vai cietā kurināmā apkures ierīcēm ir alternatīvi siltuma avoti.

Mūsu klimatā apkures sezona ilgst vairāk nekā pusgadu, un vasarā mums ir jātērē nauda gaisa kondicionēšanas sistēmās. Ir labi, ja māja atrodas "attīstītajās" teritorijās, kur tiek piegādāta gāze. Un kas, ja nav bagāžas, un tuvākajā nākotnē nav paredzams. Pēdējos gados siltuma sūkņi kļūst aizvien populārāki kā alternatīva klasiskajiem sildītāju veidiem. Un starp FORUMHOUSE lietotājiem ir šādu iekārtu īpašnieki, gatavi dalīties noderīgā pieredzē.

Kā tas darbojas

Vienības galvenie komponenti: kompresors, siltummainis, cirkulācijas sūknis, automātiskais, barošanas ķēde. Sūknis var veikt siltumu no trim avotiem.

Spriežot pēc diskusiju tematiem, mums ir divas iespējas pēc pieprasījuma - ūdens un augsne. Tas ir saistīts ar temperatūras ierobežojumiem - avotam jābūt pozitīvam. Barošanas ķēdes atrašanās vieta ir horizontāla vai vertikāla. Pirmajā gadījumā līnija atrodas zem saldēšanas līmeņa - no 1,5 metru dziļuma. Vai arī rezervuāra apakšā, tur pat smagos sals - līdz + 4 ° С. Ķēdes garums ir atkarīgs no apsildāmās istabas izmēriem un sūkņa jaudas. Otrajā zonā urbumi tiek izurbti zondēm, vidējais dziļums ir 50-70 metri. Piastrov AB, viens no foruma locekļiem un siltumsūkņa īpašnieks, aprakstīja vertikālo sistēmu kā tādu.

Ģeotermiskās zondes, cilpas caurulīte, caur kuru cirkulē etilēnglikols, savāc siltumu. Viņi nolaista dziļumā 50-70 metru akos. Šī ir ārēja shēma, un urbumu skaits ir atkarīgs no siltumsūkņa jaudas. 100 kvadrātmetru mājā būs nepieciešamas divas zondes - divas akas.

Apkures kontūra

Siltumsūknis, atšķirībā no gāzes, akmeņogļu vai elektrības katla, apkurina pārvadātāju vidēji 40 ° C. Šī ir optimālā temperatūra, kurā iekārtas nolietojums ir minimāls, un elektroenerģijas patēriņš. Tradicionālajiem radiatoriem šiem rādītājiem nepietiek. Tāpēc ar siltumsūkni parasti neizmanto caurules un baterijas, un siltu grīdu. Tas ir efektīvāks ar šo siltumnesēja apkuri. Tikai augstumam starp caurulēm jābūt mazākam. Ir vērts uzskatīt, ka siltā grīda rada ierobežojumus mēbeļu izvēlei un izžūst gaisu. Vajadzēs papildu mitrināšanu. Vasaras grīdās var strādāt dzesēšanai.

Stiprās un vājās puses

Turklāt nav atkarības no gāzes ražotājiem un iestāžu apmeklējumi apstiprināšanai. Un katlu telpas prasības nav tik stingras. Pēc darbības uzsākšanas darbības izmaksas ir minimālas. Apmaksā tikai elektrību, vidējais strāvas sūknis patērē aptuveni 4 kW stundā. Mūsdienu impulsa modeļi nedarbojas nepārtraukti, bet nepieciešamības gadījumā ieslēdzas. Tas samazina sezonas darba stundu skaitu un enerģijas izmaksas.

Galvenais ģeotermiskās apkures trūkums ir problēmas cena, pat ķīniešu vai vietējā vienība, nemaz nerunājot par Eiropas zīmoliem, maksā vairākus tūkstošus eiro. Kopā ar ārējās shēmas un instalācijas izvietojumu prieks radīs simtiem tūkstošu rubļu. Saskaņā ar ekspertu un īpašnieku aprēķiniem sūknis atmaksājas vairākus gadus. Tas darbojas ziedotajā avotā, salīdzinot ar tonnu akmeņogļu vai malkas kubu, ietaupījumi ir ievērojami. Bet ne visiem ir papildus pusmiljons aprīkojuma un ekspluatācijas uzsākšanas.

Ja rezervuārs atrodas netālu no vietas, tas izrādās daudz lētāks, dārgās urbšanas izmaksas izzudīs.

Darbības akas arī optimizē procesu, kļūstot par siltuma avotu. To apstiprina Ust-Kamenogorskas forumchanin det maros. Viņš strādā siltumsūkņu ražošanas uzņēmumā un piedāvā uzstādīšanas pakalpojumus. Tāpēc viņš pilnīgi izprot situāciju un filiāles dalībnieka jautājumu, vai viņam ir nepieciešami zondes, ja šajā apgabalā ir urbumi, pilnībā atbildēja.

Kāpēc jūs ar zondēm apgrūtināt, ja ir pietiekami daudz ūdens. Jūs brauksiet no vienas urbas uz citu caur TN. Mēs esam aizņemti ar zondēm, ja uz vietas nav ūdens vai pols ir mazs, tas neaptver vajadzības. 10 kW sūknim nepieciešams 3 kubu tilpums.

DIY noslēpumi

Bet lielākais ietaupījums nāk, kad jums pieder siltumsūknis. Vadošais mezgls ir kompresors, tos uzņem no jaudīgiem gaisa kondicionētājiem un sadales sistēmām, to tehniskie parametri ir līdzīgi. Siltummaiņi tiek pārdoti gatavi, bet daži amatnieki, un viņiem izdodas pielodēt no vara caurulēm. Kā dzesētājs - freons, to pārdod arī cilindros. Kontrolieri, releji, stabilizatori, visi elementi atsevišķi maksās pusi tik daudz kā gatavajā komplektā.

Visbiežāk mājās gatavoti produkti tiek organizēti virs dīķiem vai arī jau darbojas labi. Sakarā ar to, ka lauvas izdevumu daļa samazinās uz zemes darbiem, kā arī par maksimālajiem ietaupījumiem uz tiem.

Arī amatnieks aparāts 2 no Rīgas savāca ģeotermālo apkuri un uzrakstīja fotoattēlu ziņojumu ar detalizētu visu darbību aprakstu.

Es komplektēju TN no diviem vienfāzes kompresoriem ar 24000 BTU (7 kvadrātmetri aukstā). Rezultāts bija kaskāde ar siltuma jaudu 16-18 kilovatus, ar elektroenerģijas patēriņu aptuveni 4,5 kW stundā. Es izvēlējos divus kompresorus tā, lai būtu mazāks strāvu skaits, es nedarbosies tajā pašā laikā. Pa to laiku ir apdzīvots tikai otrais stāvs un pietiek ar vienu kompresoru. Un, eksperimentējot uz vienu, es uzlabošu otro dizainu.

Arī forumchanin nolēma tērēt naudu uz gatavu plākšņu tipa siltummaiņiem. Viņi prasa ūdens apstrādi, un tie ir svari. Lai palielinātu efektivitāti, viņš apvienoja pašmāju apmainītāju ar akumulatoru. Rezultāts bija darba iekārta dažreiz lētāka nekā pirkums.

Tomēr siltumsūkņi ir alternatīva iespēja, ja nav gāzes vai lielu apsildīšanas vietu. Pat ar pašas montāžas sistēmu, komponentu izmaksas ir ievērojamas. Tuvāk apskatot tēmu, var būt siltumsūkņu filiāle, ir daudz noderīgu padomu, foruma lietotāji dalās pieredzē, apspriež dažādus modeļus. Step-by-step instrukcija no aparat2 palīdzēs tikt galā ar montāžu. Un video apsildīšanas iespējas lielai mājai bez gāzes - labs piemērs. Koka mājas īpašniekiem - videoklips par cauruļvadu novietojuma pazīmēm.

Ģeotermiskais siltumsūknis to dara pats

Ģeotermiskais siltumsūknis to dara pats

Ģeotermiskais siltumsūknis to dara pats

Ģeotermiskais siltumsūknis ir novatorisks veids, kā organizēt neatkarīgu apkuri privātmājās. Iekārtas būtība ir kā dzesēšanas līdzekļa dzesēšanas avota dabas temperatūras avots apkures vai dzesēšanas avotam.

Spēcīgs karstums vai rūgta sala dusmas tikai uz mūsu planētas virsmas. Daži metri dziļi, un temperatūra kļūst gandrīz nemainīga. Ziemā tas ir siltāks zemes virsotnēs nekā augsnes virsotnē, un vasarā tas ir vēsāks.

Tādējādi sistēmas ar ģeotermiskajiem sūkņiem var izmantot ne tikai apkurei, bet arī dzesēšanas mājām. Lai efektīvāk darbotos ģeotermālie sūkņi, apkures sistēmas ar to līdzdalību bieži tiek apvienotas ar saules kolektoriem.

Tipisks sūkņa dizains

Ģeotermisko sūkņu darbības vispārīgie principi

Jēdziens "ģeotermālā", lai noteiktu šāda veida saglabāt noteiktu temperatūru mājā, nav pilnīgi pareizi. Visbiežāk ģeotermisko enerģiju saprot kā dažu zemes garozas daļu apsildīšanu magmas ietekmē, kas paceļas no Zemes dziļumiem. Tipiskākais piemērs ir karstie ģeotermālie avoti.

Iekārtas mājā

Starpību starp zemes virsmas slāņa temperatūru un tās dziļuma temperatūru var izmantot gandrīz visur. Daudzi pētījumi liecina, ka jau 6 metru dziļumā zem zemes līmeņa tā temperatūra nepārtraukti ir vienāda ar vidējo gada gaisa temperatūru virs šā punkta.

Atkarībā no atrašanās vietas, temperatūra 6 m dziļumā būs no +10 līdz + 16 ° C. Pastāvīgās temperatūras zona parasti atrodas starp dziļuma atzīmēm no 7 līdz 12 metriem. Šīs parādības cēlonis ir termiskā inerce.

Kā darbojas ģeotermiskais siltumsūknis

Siltumsūkņa darbības princips, izmantojot temperatūras starpību, ir gandrīz tāds pats kā tradicionālā ledusskapja vai gaisa kondicionētāja darbība. Šādi sūkņi siltumu pārnes no aukstuma telpām uz siltu, virzienā, kas ir pretstats dabiskajam siltuma sadalījumam, vai dabiskā virzienā, paātrinot tā pārnesi. Pirmajā gadījumā sistēma darbojas kā ledusskapis, otrajā - kā sildītājs.

Tomēr šādi sūkņi nav visvarenā. Eksperti uzskata, ka to efektivitāte strauji samazinās, kad āra temperatūra nokrītas zem 5 ° C. Efektivitāte (šādu sistēmu efektivitātes rādītājs) aukstākajā periodā svārstās no 3-6%.

Šādu apkures un dzesēšanas sistēmu uzstādīšanas izmaksas parasti ir augstākas nekā citu autonomo apsildes avotu izmaksas. Saskaņā ar Rietumu ekspertu aprēķiniem, dizaina un būvniecības cenu atšķirība parasti atmaksājas kopējā enerģijas ietaupījuma rezultātā laika posmā no 3 līdz 10 gadiem. Lielāku atmaksāšanās periodu var radīt tikai iezīmēts finansējums vai ieviesti nodokļu stimuli.

Labi projektētas un uzbūvētas apkures sistēmas, kas izmanto ģeotermālās siltumsūkņus, ekspluatācijas laiks ir aptuveni 25 gadi sistēmas iekšējām sastāvdaļām un vairāk nekā pusgadsimts ārējai shēmai.

Tranšejas caurule

Tiešās siltumapmaiņas sistēmas ārējā shēma

Būvniecības sistēmu varianti, kas izmanto temperatūras atšķirības zemē

Šī principa pamatā esošā apkures sistēmas galvenā daļa ir tiešā siltumapmaiņas ķēde. Šī komponenta izmaksas ir no 1/5 līdz 1/2 no sistēmas kopējām izmaksām, un tā ir vissarežģītākā daļa.

Šādas sistēmas būvniecības laikā primārie ģeoloģiskie pētījumi ir ļoti svarīgi: tās energoefektivitāte tiek uzlabota no aptuveni 4% katram 1 ° C, iegūstot no pareizas siltuma apmaiņas shēmas atrašanās vietas.

Ar siltuma apmaiņas shēmu horizontālu izvietojumu dziļumā no 1 līdz 2,4 m, šī ierīces daļa piedzīvos sezonas temperatūras svārstību ciklus, kas saistīti ar dabisko saules siltuma un siltuma zudumu atmosfēras gaisu zemes līmenī. Šie temperatūras svārstību cikli atpaliek no sezonu maiņas siltuma inerces dēļ.

Dziļās vertikālās sistēmas ar siltummaiņu parādīšanos augstumos no 30 līdz 160 metriem ir atkarīgas tikai no siltuma ģeoloģiskās migrācijas.

1. Sistēmas ar tiešu apmaiņu

Tiešie siltumsūkņi izmanto tiešu termisko kontaktu ar zemi (pretstatā dzesētājvielas cilpas un ūdens cilpas kombinācijai). Atdzesēšanas šķidrums iziet no siltumsūkņa korpusa, cirkulē no cilindra ar vara caurulīti, kas atrodas pazemē, un pirms sūkņa atgriešanās uzsilda siltumu.

Nosaukums "tiešā apmaiņa" attiecas uz siltuma pārnesi starp dzesētājvielas cilpu un zemi, neizmantojot starpproduktu šķidrumu. Šādā sistēmā starp šķidrumu un zemi nav tiešas mijiedarbības, cauruļvada sienai ir tikai siltuma padeve. Tieša nomaiņas siltumsūkņi šodien tiek reti izmantoti, tos nedrīkst sajaukt ar iekārtām, kas darbojas, pamatojoties uz siltuma apmaiņu ar starpnozaru ķēdēm.

Tomēr tiešās apmaiņas sistēmas ir efektīvākas un tām ir potenciāli zemākas instalācijas izmaksas nekā slēgtās ūdensapgādes sistēmas. Vara siltuma vadītspēja palielina sistēmas efektivitāti, bet ienākošo siltuma plūsmu galvenokārt ierobežo zemes siltuma vadītspēja, nevis caurule.

Galvenie iemesli šāda aprīkojuma augstajai efektivitātei ir ūdens sūkņa (kas izmanto elektroenerģiju) trūkums, siltumapmaiņas neesamība starp ūdeni un dzesējošo vielu, kas ir siltuma zuduma avots.

Tajā pašā laikā tiem nepieciešams vairāk dzesētājvielas, un to cauruļvadu sistēmas ir dārgākas.

2. Slēgtas cilpas sistēmas

Lielākajai daļai pašreiz instalēto sistēmu ir divas cilpas:

  • primārā kontūra ar dzesējošu vielu;
  • sekundārā ķēde, piepildīta ar ūdeni, atrodas zem zemes.

Sekundārā ķēde, kā likums, ir izgatavota no augstas stiprības polietilēna caurulēm un satur ūdens un antifrīza maisījumu (propilēna glikolu, denaturēto spirtu vai metanolu).

Pēc iekšējā siltummaiņa iziešanas ūdenī caur sekundāro ķēdi ūdens plūst ārpus ēkas, lai pirms atgriešanās siltumu mainītu ar zemi. Sekundārā ķēde atrodas zem sasaldēšanas līnijas, kur temperatūra ir stabilāka vai iekrīt tuvākajā pieejamā ūdensobjektā.

Zemē esošās sistēmas, kas ir piesātinātas ar mitrumu vai ūdenī, parasti ir efektīvākas nekā sausās zemes cilpas. Ja zeme jūsu teritorijā ir sausa, tad kopā ar kontūru ieteicams novietot drenāžas šļūteni, kas mitrina augsni ap zemes cilpu.

Slēgtām sistēmām ir mazāka efektivitāte nekā tiešās apmaiņas sistēmām, jo ​​tām nepieciešama ilgāka cauruļvadu sistēma un liels zemes darbs vai urbšana.

Ģeotermālās sistēmas pazemes ķēdi var uzstādīt horizontāli kā cilpu tranšejās vai vertikāli vairāku garu U formas konstrukciju veidā. Ķiveres laukuma lielums ir atkarīgs no augsnes un mitruma veida, vidējās temperatūras un iespējamiem siltuma zudumiem, kā arī no citām īpašībām.

3. Slēgtas sistēmas ar vertikālām caurulēm

Šādas slēgtās sistēmas kontūra sastāv no caurulēm, kas vertikāli nonāk zemē. Iekļūšanas dziļums svārstās no 15 līdz 120 metriem. Cauruļu pāri katrā iedobē ir savienots ar U veida šķērsvirziena savienotāju vārpstas apakšā. Cauruļu akas parasti ir piepildītas ar īpašu risinājumu, lai nodrošinātu siltuma savienojumu ar apkārtējo augsni vai klintīm, lai uzlabotu siltuma pārnesi. Īpašais risinājums arī aizsargā gruntsūdeņus no piesārņojuma.

Ģeotermisko cauruļu vertikālais izvietojums

4. Slēgtas sistēmas ar horizontālām caurulēm

Šādas slēgtās sistēmas kontūra sastāv no caurulēm, kas horizontāli darbojas zemē. Cauruļvada urbveida vai gredzenveida pagriezieni ir zemināti zemāk par sasalšanas līniju.

Celts tranšeja

Rakšanas darbi, uzstādot šādu sistēmu, ir puse no izmaksām, nekā vertikālā urbšana. Šo tehnoloģiju izmanto, ja vietnei ir pietiekami daudz vietas.

Iespēja veidot ģeotermālo sistēmu

Lai ilustrētu, šāda tipa apkures sistēmai atsevišķā mājā, kas patērē 10 kW siltuma jaudu, būs nepieciešamas 3 cilpas no 120 līdz 180 metriem garas.

5. Virzošā urbšanas sistēma

Alternatīvi, ģeotermiskās siltumsūkņa ķēdes cilpu tranšejas var uzstādīt, izmantojot horizontālās urbšanas tehnoloģijas. Šī tehnoloģija ļauj novietot caurules pagalmiem, piebraucamām ceļam, dārziem un citai infrastruktūrai, tos neiznīcinot.

Šādas sistēmas izmaksas ir atkarīgas no to konstrukciju cenas, kurās izmanto tranšejas, un no vertikālās urbšanas struktūras cenas. Šī sistēma var atšķirties arī no tranšejas vai vertikālās urbšanas konstrukcijas, jo cilpas var savienot ar vienu centrālo kameru, kas vēl vairāk samazina nepieciešamās vietas daudzumu. Sistēmas, kuras izmanto virziena urbšanu, bieži tiek uzstādītas retrospektīvi, tas ir, pēc ēkas uzcelšanas.

6. Uzstādiet ķēdi dīķī

Siltuma apmaiņas ķēde pirms niršanas līdz rezervuāra apakšai

Iegremdēšanas sistēma noslēgtā kontūrā rezervuāra apakšā sastāv no cauruļvadiem, kas novietoti cilpas veidā un atrodas atbilstoša lieluma vai cita ūdens avota dīķa apakšā.

Sistēma ar caurulēm dīķī

7. Atveriet ģeotermiskās siltumapgādes sistēmas

Atvērtajās ģeotermālajās sistēmās (ko sauc arī par gruntsūdens siltuma sūkņiem), no kanāla vai rezervuāra tiek sūknēts dabiskais ūdens. Tad ūdens nonāk siltuma siltummainī siltumsūkņa iekšpusē. Pēc siltuma ieguves un tās pārnešanas uz primāro dzesēšanas ķēdi ūdens atgriežas injekcijas šahtās, apūdeņošanas tranšejās vai rezervuārā. Tā kā ūdens ķīmiskais sastāvs netiek kontrolēts, siltuma sūknis un cauruļvadi siltummaiņā un sūknī ir jāaizsargā no dažādu metālu korozijas. Piesārņošanas un atgriešanas līnijas jānovieto pietiekami tālu, lai nodrošinātu siltumu avotam. Sistēma var būt arī piesārņota ar mērogu, un jums tas var būt jātīra periodiski.

Gadījumā, ja izmantotais ūdens satur augstu sāļu, minerālvielu, dzelzs, baktēriju vai sērūdeņraža līmeni, ir ieteicams izmantot slēgtas sistēmas.

Atvērtas ģeotermālās apkures sistēmas, kas izmanto gruntsūdeni, parasti ir efektīvākas nekā slēgtas sistēmas, jo tās labāk izmanto temperatūras starpību. Tādējādi slēgtā kontūra sistēmām ir jāpārnes siltums caur papildu caurules sienas un augsnes slāņiem.

Tomēr šādu sistēmu uzstādīšana var radīt juridiskas problēmas, jo tās var padarīt gruntsūdeņus ierobežotāku vai piesārņot akas. Tas liek celtniekiem izmantot videi draudzīgākas slēgtās sistēmas.

8. Sistēma ar šķidruma kolonnu

Ģeotermālā dzesēšanas vai apkures sistēma ir specializēta tipa slēgtās sistēmas. Ūdens iekļauj šādu struktūru no dziļās akmens urvas dibena, tiek izvadīts caur siltumsūkni un atgriežas urbuma augšdaļā, kur tā pārvietojas un apmaina siltumu ar apkārtējo akmeņu.

Sistēmas ar šķidruma kolonnu parasti tiek izmantotas noteiktos vietņu apgabalos. Šis dizains nav ieteicams lietošanai smilšainās un māla augsnēs. Dizainā var iekļaut arī vairākas šķidruma kolonnas. Tas ir populārs dzīvojamās un mazajās komerciālajās ēkās.

Ģeotermiskās apkures sistēmas galvenie mezgli

Gaisa siltumsūknis

Siltumsūknis ir ģeotermālās dzesēšanas vai apkures sistēmas centrālais elements. Ārēji un funkcionāli tas atgādina ledusskapi.

Daži šādu siltumsūkņu modeļi var ne tikai sildīt telpas, bet arī tos atdzist, silda ūdeni, nodrošinot karstā ūdens nepieciešamību.

Apsildāmu vai atdzesētu gaisu var izbeigt apkures vai gaisa kondicionēšanas sistēmas ierīci, cirkulējot ūdenī vai piespiedu gaisa padevei. Gandrīz visi siltumsūkņu veidi tiek ražoti gan komerciāliem, gan vietējiem mērķiem.

Gaisa-šķidruma siltumsūkņi (ko sauc arī par "ūdens-pret-gaisu") bieži izmanto, lai aizvietotu novecojušas centrālās gaisa kondicionēšanas sistēmas.

Šķidro ūdens siltumsūknis

Šķidro ūdens siltumsūkņi (ko sauc arī par "ūdens-ūdens") ir hidrauliskās sistēmas, kurās tiek izmantotas divas ķēdes, kas piepildītas ar šķidrumu siltuma apmaiņai starp tām. Šādas sistēmas parasti barojas ar siltuma pārneses iekārtām, piemēram, ar ūdeni apsildāmām grīdām, sildīšanas radiatoriem ar siltuma pārneses šķidrumu. Šādas ierīces var sildīt ūdeni līdz temperatūrai aptuveni 50 ° C, bet siltumnesēja temperatūra tradicionālā apkures katla izejā sasniedz 65-95 ° C. Tādējādi sistēmās ar ģeotermiskajiem sūkņiem nav iespējams izmantot radiatorus, kas paredzēti augstākām temperatūrām.

Ģeotermālie siltumsūkņi ir īpaši piemēroti grīdas apkurei, kas prasa samērā zemu temperatūru līdz 40 ° C. Lielu virsmu, piemēram, grīdu, atšķirībā no radiatoriem izmantošana vienmērīgi izkliedē siltumu un ļauj efektīvi izmantot zemāku ūdens temperatūru. Koka grīda vai paklāja grīda vājina šo efektu, jo šo materiālu siltuma pārneses efektivitāte ir zemāka nekā akmens grīdām (flīzes, betons).

Ir arī kombinētie siltumsūkņi, kas vienlaikus spēj gaisa un ūdens cirkulēt. Šīs sistēmas galvenokārt tiek izmantotas mājām, kurās ir gaisa kondicionēšanas un šķidrās apkures vajadzības.

Neatkarīga ģeotermālās apkures sistēmas ierīkošana

Neatkarīgai ģeotermālās apkures un gaisa kondicionēšanas sistēmas ierīkošanai ir nepieciešama nopietna naudas ieplūde un noteiktas tehnoloģiskās prasmes.

  1. Tiek veiktas izpētes darbības, tiek noteikts augsnes sasalšanas dziļums.
  2. Sistēmas konstrukcija tiek veikta, pamatojoties uz izvēlēto tehnoloģiju (slēgta, atvērta, ar horizontālu vai vertikālu kontūru).
  3. Iegādājās nepieciešamo aprīkojumu: caurules, siltumsūknis. Atkarībā no sistēmas konfigurācijas tiek izvēlēti nepieciešamie iekšējās apkures sistēmas elementi: sildīšanas radiatori, siltā ūdens grīda vai fankūleri (piespiedu gaisa pūtēja sistēmas).
  4. Sistēma tiek instalēta. Tīklu urbumi vai tranšeju sistēmas tiek uzstādītas, ir iespējama sagatavošana cauruļvadu novietošanai rezervuārā.
  5. Pēc visu elementu uzstādīšanas tiek veikts savienojums un testa palaišana.

Sakarā ar veiktā darba lielo apjomu un sarežģītību, ir labāk uzticēt ģeotermālo apkures un dzesēšanas sistēmu projektēšanu un būvniecību specializētai organizācijai ar nepieciešamo pieredzi. Un ir skaidrs, ka jūs diez vai spējat patstāvīgi ražot siltuma sūkni pats - to ražošana mājās vēl nav ļoti izplatīta.

Lai uzzinātu vairāk par ģeotermālo siltumsūkņu ierīkošanas procesu, noskatieties ievada video.

Top