Geotermiska värmesystem för ett hus på landet: gör-det-själv-arrangemangsfunktioner

Funktionsprincip

Ett sådant fenomen som geotermisk uppvärmning, vars princip liknar ett konventionellt kylskåp, bara omvänt, blir mer och mer populärt. Jorden behåller värme konstant, det är möjligt att värma föremål som ligger på dess yta. Summan av kardemumman är att het magma värmer jorden från insidan, och tack vare marken fryser den inte från ovan.

Och funktionsprincipen här är som följer: en värmepump placeras ovanpå, en värmeväxlare sänks ner i en speciell jordaxel. Grundvatten går genom pumpen och värms upp. Således används värmen som erhålls i detta fall för industriella eller hushållsändamål. Så fungerar markvärme.

Schematisk bild av värmepumpen

Observera att den största fördelen med ett sådant system är att med en elkostnad på 1 kW får vi användbar värmeenergi i intervallet från 4 till 6 kW. Som jämförelse kan en konventionell luftkonditionering inte omvandla 1 kW elektricitet till 1 kW termisk energi (lagen om bevarande av energi, eftersom förluster under omvandlingen av en energityp till en annan, tyvärr, inte har avbrutits ännu ). Uppvärmning från jordens värme kommer att betala sig tillräckligt snabbt med rätt tillvägagångssätt för genomförandet av bergvärme.

Ungefärliga kostnader och återbetalning av systemet

När man väljer termisk uppvärmning, vars princip redan är känd, bör ägarna vara medvetna om att vissa investeringar kommer att krävas. Utrustningsmärket väljs enligt användarens krav, priset på enheterna beror på många faktorer, till exempel kraft.

Enheter för 4-5 kW uppskattas till $3000-7000, för 5-10 kW kostar de $4000-8000, för 10-15 kW redan $5000-10000. Dessutom kommer 40-50% av beloppet att vara kostnaden för installationsarbete och lanseringen av systemet. Resultatet är en mycket imponerande mängd kostnader. Men alla kommer att betala sig om cirka 3-5 år och då återstår bara elräkningarna som värmepumpen kommer att förbruka.

Principen för att erhålla geotermisk energi

Driften av jordvärmestationer jämförs ofta med principen om drift av luftkonditioneringssystem eller ett konventionellt kylskåp. Något av schemana består av två värmeväxlarkretsar. Det är allmänt accepterat att i kretsen som ligger i marken värms bäraren upp (oftast spelar icke-frysande freon denna roll), som sedan överförs till "hemkretsen" i värmeväxlarens förångare.

Vätskan som har svalnat efter att ha cirkulerat runt i huset måste värmas upp igen till ca +7°C för att upprepa cykeln. Samtidigt fungerar systemet på sommaren på motsatt princip, kyler luften i huset, så det skulle vara mer korrekt att kalla det inte uppvärmning, utan luftkonditionering.

Använder en värmepump

Systemets hållbarhet beror på de egenskaper och förhållanden som värmepumpen arbetar under. I geotermiska anläggningar kan den arbeta cirka 1800 timmar per år. Detta är ett medelvärde för breddgrader utan termiska underjordiska källor.

Hur en värmepump fungerar

Funktionsprincipen för det termiska värmesystemet är identisk och har ingenting att göra med ursprungsland eller märke. Jordvärmepumpar kan variera i design, storlek, utseende, men värmeproduktionskoefficienten kommer alltid att vara densamma för pumpar från olika företag och olika länder. Detta beror just på det speciella med att bearbeta naturlig energi till termisk energi.

Konsekvenserna av sådana felberäkningar leder i slutändan till katastrofala konsekvenser - jorden sjunker ojämnt, på vissa ställen går den väldigt djupt, vilket leder till att de skyddande plaströren skadas. Om huset ligger i närheten kan deformation av grunden eller väggarna uppstå på grund av geologiska förändringar.

Periodiskt är det nödvändigt att vidta åtgärder för att "regenerera" jorden, för vilken ytterligare värmeenergi tillförs värmeväxlaren. Detta kan vara solenergi eller sondvärme när värmepumpen används i rymdkylningsläge.

Sammanfattningsvis bör det noteras att den geotermiska installationen ännu inte är tillgänglig för alla.I vissa fall kan återbetalningstiden vara mer än 10 år, men i slutändan är det dessa metoder för att värma ett hus som snart kommer att bli inte bara alternativa, utan de enda möjliga.

VIDEO: Bergvärmepumpar

Jordvärme: vi analyserar driftprincipen

Funktionsprincipen för denna typ av uppvärmning är ganska enkel och ligger i jordens egenskap att inte frysa även vid ganska låga temperaturer. Till exempel, vid en lufttemperatur på cirka minus femton kommer jorden att frysa till endast fem till sju grader. Och låt oss nu svara på frågan, är det möjligt att ganska framgångsrikt utvinna fördelen från denna egendom av landet och värma huset med hjälp av en sådan resurs? Svaret är uppenbart: självklart, ja! Så varför inte göra det? Saken är den att allt inte är så enkelt. För att installera sådan uppvärmning är det nödvändigt att lösa de tillhörande små problemen, som listas nedan.

Bergvärmeinstallation

• För att få ut maximal värme ur jorden måste du samla just denna värmeenergi och koncentrera den på att värma upp huset, och det är värt lite ansträngning.
• Det är nödvändigt att upprätthålla ledarens temperatur. Den uppvärmda stigaren måste leda värme i vätskorna som kommer att passera genom centralvärmesystemet.
• Om denna ledare har svalnat måste dess temperatur omedelbart återställas genom uppvärmning. För att lösa detta problem uppfanns speciella bergvärmepumpar som hjälper till att klara uppgiften. Denna enhet hjälper till att extrahera den mängd värme som krävs för normal uppvärmning av huset, som kan användas för en mängd olika behov.Förresten kan sådana pumpar klara av ganska stora arbetsvolymer. Designmöjligheterna beror direkt på dess placering i huset.

Om tidigare ett sådant fenomen som att värma ett hus med hjälp av jordens termiska energi kunde hittas uteslutande utanför vårt land, idag är sådana enheter inte ett mirakel och inte en sällsynthet.

Systemet för drift av termiska strukturer

Observera samtidigt att de är installerade inte bara i de södra, varma delarna, som du kanske tror. I de norra regionerna är detta ännu vanligare.

Låt oss titta närmare på vilken typ av arbetsschema strukturerna har. För länge sedan hade folk en fråga varför, när vissa vätskor avdunstar från en yta, då svalnar ytan, och varför energi tas bort. Så snart svaret på denna fråga gavs, uppstod tanken varför inte köra denna mekanism i omvänd ordning, det vill säga varför inte få varm luft istället för is. Ett exempel är driften av moderna luftkonditioneringssystem: många av dem kan inte bara kyla utan också värma luften. Den enda nackdelen med sådana enheter är deras begränsade drift vid låga temperaturer. Vid en viss temperatur kan de helt enkelt inte fungera. Till skillnad från dem är den geotermiska uppvärmningen av ett hus på landet helt utan en sådan nackdel, även om funktionsprincipen för dem och för den tidigare nämnda enheten är ungefär densamma.

Jordvärme av ett hus på landet

Installation av värmeväxlare

De nuvarande installationstyperna är:

• vertikal, när du behöver borra flera brunnar;
• horisontellt, där diken grävs under frysningsdjupet;
• under vattnet, när läggning utförs längs botten av närmaste reservoar.

Det här är intressant: Låt oss ta reda på det tillsammans - vad är mer effektivt enrörs- eller tvårörsvärmesystem?

Systeminstallation

Geotermisk uppvärmning av ett hus på landet i arrangemanget kräver en solid ekonomisk investering. Den höga slutkostnaden för systemet beror till stor del på den stora mängden markarbete som är förknippad med installationen av värmekretsen.

Över tid lönar sig finansiella kostnader, eftersom den termiska energin som används under eldningssäsongen utvinns från jordens djup med minimala elkostnader.

• huvuddelen ska vara belägen under jord eller vid botten av reservoaren;
• i själva huset är endast ganska kompakt utrustning installerad och en radiator eller golvvärmekrets läggs. Utrustningen som finns inuti huset låter dig justera nivån på kylvätskans uppvärmning.

Vid utformning av uppvärmning på grund av jordens värme är det nödvändigt att bestämma installationsalternativet för arbetskretsen och typen av kollektor.

Det finns två typer av samlare:

1. Vertikal - störtar ner i marken i flera tiotals meter. För att göra detta, på kort avstånd från huset, krävs det att man borrar ett antal brunnar. En krets är nedsänkt i brunnarna (det mest pålitliga alternativet är rör av tvärbunden polyeten).

2. Nackdelar: Stora ekonomiska kostnader för att borra flera brunnar i marken med ett djup på 50 meter eller mer.

   Fördelar: Underjordisk placering av rör på ett djup där marktemperaturen är stabil, säkerställer hög effektivitet i systemet. Dessutom upptar den vertikala samlaren ett litet landområde.

3. Horisontell. Användningen av en sådan samlare är tillåten i regioner med ett varmt och tempererat klimat, eftersom djupet av jordfrysning inte bör överstiga 1,5 meter.

4. Nackdelar: Behovet av att använda en stor del av webbplatsen (den största nackdelen). Denna bit mark efter att ha lagt konturen kan inte användas för en trädgård eller grönsaksträdgård, eftersom systemet arbetar med att frigöra kyla under transporten av köldmediet, vilket kommer att få växternas rötter att frysa.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   Fördelar: Billigare markarbete som du till och med kan utföra själv.

Geotermisk energi kan produceras genom att lägga en horisontell geotermisk krets på botten av en frysfri reservoar. Detta är dock svårt att implementera i praktiken: behållaren kan vara placerad utanför det privata området, och då måste installationen av värmeväxlaren koordineras. Avståndet från det uppvärmda föremålet till behållaren bör inte vara mer än 100 meter.

Krav för geotermisk uppvärmning hemma med dina egna händer

Vid första anblicken kan det tyckas att installationskostnaderna är för höga, men om man använder installationen under lång tid kommer alla att kunna se till att denna uppvärmning betalar sig snabbt och inte kräver några investeringar.

Geouppvärmning kräver:

• Engångsinvestering av en stor mängd medel;
• Betydande krafter för arrangemanget;
• Korrekt och kompetent förberedelse.

Dessutom kan man notera den regelbundna prishöjningen på resurser som gas och el, som sker nästan varje månad, men det geotermiska systemet är inte beroende av dessa priser.

En del av systemet har en underjordisk plats, på grund av vilken jorden används som värmekälla. Uppvärmning av denna typ kommer att kräva en brunn, en sond och en värmeväxlare.Endast en enhet är installerad på husets territorium, på grund av vilken värme genereras och som regel kräver den inte för mycket utrymme. På grund av denna anordning regleras temperaturen och värmeenergi tillförs. Vid installation av systemet krävs en liten förgrening av rör och en radiator, och om byggnaden är liten, installeras generatorn i källaren.

Bergvärme installerar vi själva

Kostnaden för projektet och arbetet med att installera en geotermisk struktur är ganska betydande, inköp av all nödvändig utrustning, involvering av ett team av specialister, såväl som behovet av långsiktig utgrävning kan inte vara billigt.

Men på grund av lönsamheten att installera denna typ av uppvärmning i huset är återbetalningstiden ganska snabb. Ytterligare besparingar kan göras genom att installera andra källor för alternativ energiproduktion, såsom solpaneler som kan driva ett geotermiskt nätverk. Även med betydande prishöjningar på fossila resurser och gas kommer de inte att påverka kostnaderna för uppvärmning.

Huvuddelen av nätverket av ledningar är gömd djupt under jorden, en behållare av kylmedel, som placeras i en brunn, levererar bränsle till huset. Dessutom, i källaren eller annat grovkök, måste du placera en värmegenerator. De flesta av dessa enheter är ganska kompakta. För att värma lokalerna måste flera radiatorer installeras.

På den installerade generatorn är det möjligt att reglera temperaturen i huset och energiförbrukningen. Installationen åtföljs av installation av utrustning för uppvärmning av rum, förgrening av rörledningen. I de flesta lokaler tas värmegeneratorn ut till ett separat rum för att bullret från arbetet inte ska störa de boendes egen verksamhet.

Hur man gör geotermisk uppvärmning med egna händer hemma

Schema för installation av en geotermisk pump.

Detta är en av de dyraste och mest tidskrävande typerna av uppvärmning. Du måste utföra storskaliga markarbeten, kostnaden för utrustning kommer att utgöra huvuddelen av kostnaderna. Innan du börjar skapa sådan uppvärmning med dina egna händer måste du ta reda på vilka system som används och vad är funktionerna i deras enhet.

Material som krävs för installation av bergvärme:

• polyetenrör;
• Värmepump;
• värmeradiatorer.

Klassificering efter typ:

• Den horisontella värmeväxlaren används oftast, medan rören läggs i marken till ett djup som överstiger frysnivån för jorden i ditt område. Denna typ av uppvärmning har en betydande nackdel - kretsen upptar ett stort område. Om ytan på ditt hus är 250 m², måste du för att värma upp det lägga rör på en yta på cirka 600 m², och detta kan inte göras i alla områden. Det är särskilt obekvämt att göra sådan uppvärmning hemma i fallet när territoriet redan är förädlat, till exempel bör samlaren inte vara närmare än 1,5 m från trädet;
• den vertikala värmeväxlaren är mycket mindre, men dess kostnad är högre. För att installera det behöver du lite utrymme, men du måste använda borrutrustning.

Brunnen kan vara från 50 till 200 m, men den kommer att tjäna upp till 100 år. Den här metoden är bekväm när ett hus på landet redan är utrustat, det finns inget behov av att ändra det befintliga landskapet.Att installera denna typ av geotermisk uppvärmning helt med egna händer kommer inte att fungera, eftersom du behöver specialutrustning för att borra en brunn - en vattenplacerad växlare är det mest ekonomiska sättet, den använder vattnets termiska energi. Dess användning är möjlig om avståndet till reservoaren inte är mer än 100 m. En spiralkontur är gjord av rör och läggs till ett djup som överstiger fryszonen, reservoarens yta bör vara mer än 200 m² . Vid implementering av denna metod finns det inget behov av att utföra storskaliga markarbeten och därför kan allt göras för hand.

Om vi ​​pratar om komplexiteten i genomförandet av detta projekt, är det ganska stort, och om du bestämmer dig för att göra allt själv, kommer den tredje metoden att vara den mest tillgängliga. Om du köper dyr utrustning måste installationen utföras med hög kvalitet, annars kommer systemet inte att fungera normalt.

Källor till bergvärme

För geotermisk uppvärmning kan följande källor för jordvärmeenergi användas:

• hög temperatur;
• låg temperatur.

Högtemperaturkällor inkluderar till exempel termiska källor. Du kan använda dem, men deras omfattning är begränsad av den faktiska platsen för sådana källor. Om den här typen av energi aktivt används på Island, är termiska vatten i Ryssland långt ifrån bosättningar. De är mest koncentrerade till Kamchatka, där grundvatten används som värmebärare och tillförs varmvattensystem.

En vulkan behövs inte för att effektivt använda jordens termiska energi. Det räcker med att använda de resurser som bara ligger 200 meter från jordens yta

Men för användningen av lågtemperaturkällor har vi alla nödvändiga förutsättningar.För detta ändamål är de omgivande luftmassorna, jorden eller vattnet lämpliga. En värmepump används för att utvinna den energi som krävs. Med dess hjälp utförs proceduren för att omvandla omgivningstemperaturen till termisk energi inte bara för uppvärmning utan också för varmvattenförsörjning av ett privat hushåll.

fördelar

Driften av sådana värmesystem utförs på ett kvalitativt nytt och ovanligt bränsle - energin från jordens tarmar används för luftkonditionering, såväl som för uppvärmning av ett privat hus. Denna energi skapar optimala och bekväma livsvillkor och förorenar inte miljön med skadliga ämnen och avfall. Uppvärmningen av huset utförs med gratis energi, för 1 kW el returnerar systemet 4-5 kW värme

En lika viktig fördel är att det inte finns något behov av att köpa ytterligare kåpor och skorstenar, vilket kan krävas för att säkerställa att andra typer av värmesystem fungerar smidigt. Under uppvärmningsdrift avges inte skadliga ångor och lukter från marken, ett sådant system gör inte överdrivet ljud, och dessutom tar det inte mycket utrymme. Geotermiska enheter, till skillnad från system för fast bränsle och flytande bränsle, är praktiskt taget osynliga för människor, de förstör inte integriteten hos fasaden och husets inre

Det finns ingen anledning att slösa tid på att tänka på frågor som lagring, leverans och köp av bränsle, eftersom planetens energi är outtömlig

Geotermiska enheter, till skillnad från system för fast bränsle och flytande bränsle, är praktiskt taget osynliga för människor, de förstör inte integriteten hos fasaden och husets inre. Det finns ingen anledning att slösa tid på att tänka på frågor som lagring, leverans och inköp av bränsle, eftersom planetens energi är outtömlig.

Om du behöver värma ditt hem med jordens värme bör du också tänka på dess ekonomiska sida. Omedelbart noterar vi att processen att installera ett sådant system kommer att kräva höga kostnader jämfört med diesel- och gasutrustning.

I motsats till detta kan det noteras att nivån på elförbrukningen är mycket lägre, så att den ekonomiska genomförbarheten av att skaffa geotermisk utrustning på lång sikt är synlig för blotta ögat. Enligt utvecklarna kommer upp till fem kilowatt värmeenergi att återföras från varje kilowatt elektrisk energi som förbrukas.