Gör-det-själv bergvärme hemma: en jämförande översikt över enhetsmetoder

Bergvärme installerar vi själva

Omedelbart noterar vi en sådan funktion: de som bestämmer sig för att utrusta uppvärmning med jordens värme kommer att behöva investera en enorm summa i detta en gång. Naturligtvis kommer denna kostnad med tiden att löna sig, eftersom vi inte bygger bostäder åt oss själva på ett eller två år. Dessutom stiger gas- och elpriserna varje år, och med ett geotermiskt system vet du inte vad dessa prishöjningar är.

Men i detta system kommer det mesta att vara gömt under jorden. Uppvärmning med jordenergi är närvaron av en brunn och en värmeväxlare. I hemmet behöver du bara sätta en apparat som ska generera värme - vanligtvis tar den inte mycket plats.

Hur en värmepump fungerar

På en sådan enhet kommer användaren att kunna styra temperaturen och leverera termisk energi. Installationen av själva värmesystemet i bostäder görs som vanligt - med en förgrening av rörledningen och radiatorer. Om du har ett privat hus, eller om själva byggnaden är liten, visas i detta fall systemets generator i ett separat rum eller i källaren.

Systemfunktioner

Naturligtvis är det inte så lätt att göra geotermisk uppvärmning med egna händer, men det är fullt möjligt. Och till att börja med görs en gruva. Gruvans parametrar beräknas för varje fall separat. Dess dimensioner kommer att bero på klimatet i ditt område, typen av jord, de strukturella egenskaperna hos regionens jordskorpa och hemområdet där ett sådant system kommer att installeras. Som regel är gruvans djup från 25 till 100 m.

Brunnsborrning för en värmepump

Vidare innebär installationen av bergvärme ett sådant steg som att sänka värmeupptagande rör i jordens gruva. Funktionerna hos dessa rör är som följer: de kommer att leverera värme till pumpen, vilket kommer att höja temperaturen på vätskan och föra den till uppvärmning. Observera att om du bestämmer dig för att göra geotermiska värmesystem med dina egna händer, behöver du en assistent, eftersom rör kan vara mycket tunga.

Klassificering efter konstruktionstyp

Principen för drift av bergvärme liknar principen för driften av en luftkonditionering eller ett kylskåp. Huvudelementet är en värmepump som ingår i två kretsar.

Principen för driften av en geotermisk (värme) pump

Den interna kretsen är ett traditionellt värmesystem, bestående av rör och radiatorer. Extern - en imponerande storlek värmeväxlare placerad under jord eller i vattenpelaren. Inuti den kan både en speciell vätska med frostskyddsmedel och vanligt vatten cirkulera. Värmebäraren antar mediets temperatur och "uppvärmd" kommer in i värmepumpen, den ackumulerade värmen överförs till den interna kretsen. Således värms vatten i rör och radiatorer.

Geotermisk (värme) pump är en nyckelkomponent i systemet. Detta är en kompakt enhet, den tar inte upp mer utrymme än en tvättmaskin som är bekant för våra ögon. Om vi ​​talar om prestanda, så för varje 1 kW el som förbrukas, "ger pumpen ut" upp till 4-5 kW termisk energi. Medan en konventionell luftkonditionering, som har en liknande funktionsprincip, för 1 kW förbrukad el, kommer 1 kW värme att "svara".

Schema för en geotermisk värmeanordning i ett privat hus

Det måste erkännas att enheten för denna typ av uppvärmning är den dyraste och mest tidskrävande idag. Lejonparten av kostnaden är inköp av utrustning och naturligtvis markarbeten. Naturligtvis, tänker en sparsam ägare, är det möjligt att spara pengar, till exempel på installation och göra bergvärme med egna händer? För att svara på denna fråga är det nödvändigt att förstå vilka system som används oftast och att förstå funktionerna i deras enhet.

Horisontell värmeväxlare

Ganska ofta används en horisontell kontur, under vilken rör läggs i diken till ett djup som är större än nivån av jordfrysning i ett givet område.

Fel bergvärmesystem med horisontell kontur - ett stort område som upptas av samlaren

Nackdelen är att området som upptas av kretsen bör vara mycket större än själva huset, så för uppvärmning av en byggnad med en yta på 250 m² kommer cirka 600 m² att "lämna" under rören. Inte alla utvecklare har råd med denna lyx.

Dessutom finns det olägenheter om platsen redan är förädlad, du måste observera till exempel avståndet från träden (1,5 m) och många andra nyanser.

Vertikal värmeväxlare

Ett mer kompakt, men också dyrare alternativ är en vertikal värmeväxlare. Dess installation kräver inte ett stort område, men det kommer att kräva speciell borrutrustning.

Installation av en vertikal värmeväxlare kräver användning av speciell borrutrustning

Brunnens djup, beroende på tekniken, kan nå 50-200 m, men dess livslängd är upp till 100 år. Denna metod är särskilt relevant när man planerar en geotermisk värmeanläggning lanthus uppvärmning med ett utrustat intilliggande territorium låter det dig spara landskapet nästan i sin ursprungliga form.

Vattenplacerad värmeväxlare

Den mest ekonomiska geotermiska installationen använder vattnets termiska energi. Det rekommenderas om avståndet till närmaste vattendrag inte överstiger 100 m.

Den vattenplacerade värmeväxlaren är den mest fördelaktiga och därför mer lämplig för enheten.

En kontur av rör i form av en spiral läggs på botten, djupet av förekomsten bör vara mindre än 2,5-3 m, det vill säga djupare än fryszonen. Reservoarens yta är från 200 m². Det största pluset är att det inte finns något behov av att utföra mödosamma markarbeten, men det är nödvändigt att få tillstånd från specialtjänster.Efter att ha spenderat betydande medel på dyr utrustning bör du inte spara på högkvalitativ installation. När allt kommer omkring kommer kvaliteten och effektiviteten i hela systemet att bero på det.

Som du kan se är det inte så enkelt att installera geotermisk värme hemma med dina egna händer. Av alla de listade typerna är kanske bara det sista alternativet ganska lätt att implementera på egen hand. Men även i det här fallet är det värt att väga alla för- och nackdelar.

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.

Vad är bergvärme?

Det är värme som utvinns från jorden eller vattnet. På vissa djup av jorden upprätthålls en positiv konstant temperatur, och det finns inga droppar även i svår frost, samma sak med vatten. En persons uppgift är att ta värme från jorden eller vattnet, skicka det för att säkerställa komfort i vardagsrum.

Jordvärme är ett konventionellt kylskåp, men vice versa - systemet producerar inte kyla, utan värme.Pumpalgoritmen är baserad på överföring av värme från en källa med låg termisk energipotential till en värmebärare och jord eller vatten fungerar som aktiva värmekällor.

Fördelar och nackdelar med systemet

Jordvärme har flera fördelar:

1. Utsläppet av termisk energi är många gånger högre än kostnaden för el som förbrukas av pumpen.
2. Ekologisk renlighet och säkerhet. Systemet släpper inte ut skadliga ämnen, det finns inga utsläpp, slagg efter bränsleförbränning.
3. Det finns inget behov av att köpa bränsle, gas, allt arbete i strukturen är byggt utan användning av kemikalier och andra ämnen, så uppvärmning med jordens eller vattnets värme anses vara den säkraste.
4. Beroende på installations- och driftteknik kommer utrustningen och hela värmesystemet att hålla i minst 50 år utan teknisk support.
5. Värmepumpen arbetar tyst, det finns inga akustiska effekter.

Den maximala ekonomiska fördelen uppnås genom frånvaron av ytterligare investeringar. Användaren behöver köpa all utrustning en gång, ställa in designen och behöver inte längre störa systemet. En ytterligare fördel är placeringen av alla element utanför byggnaden - uppvärmning från marken eller vatten kräver inte placering av övergripande installationer i huset, så metoden för att utvinna och leverera värme är lämplig för hus av alla storlekar.

Nackdelen är en stor mängd engångskostnader för inköp av utrustning, installation och driftsättning av systemet. För att bilda strukturen krävs en pump, en viss mängd material, installation av ett externt grenrör och en intern krets.

Alternativ för att ordna bergvärme

Metoder för att arrangera den yttre konturen

För att jordens energi skulle värma huset var används maximalt - du måste välja rätt externt kretsschema.Faktum är att vilket medium som helst kan vara en källa till termisk energi - under jord, vatten eller luft.

Men det är viktigt att ta hänsyn till säsongsmässiga förändringar i väderförhållanden, som diskuterats ovan.

För närvarande är två typer av system vanliga som effektivt används för att värma ett hus på grund av jordens värme - horisontellt och vertikalt. Den viktigaste urvalsfaktorn är markens yta. Utformningen av rören för att värma huset med jordens energi beror på detta.

Utöver det beaktas följande faktorer:

• Jordens sammansättning. I steniga och leriga områden är det svårt att göra vertikala schakt för att lägga motorvägar;
• jordfrysningsnivå. Han kommer att bestämma det optimala djupet på rören;
• Placering av grundvatten. Ju högre de är, desto bättre för bergvärme. I det här fallet kommer temperaturen att öka med djupet, vilket är det optimala villkoret för uppvärmning från jordens energi.

Du behöver också veta om möjligheten till omvänd energiöverföring på sommaren. Då fungerar inte uppvärmningen av ett privat hus från marken, och överskottsvärmen kommer att passera från huset till jorden. Alla kylsystem fungerar på samma princip. Men för detta måste du installera ytterligare utrustning.

Horisontell bergvärmesystem

Horisontellt arrangemang av ytterrör

Det vanligaste sättet att installera motorvägar utomhus. Det är bekvämt för enkel installation och förmågan att relativt snabbt byta ut felaktiga delar av rörledningen.

För installation enligt detta schema används ett kollektorsystem. För detta görs flera konturer, belägna på ett minsta avstånd av 0,3 m från varandra. De ansluts med hjälp av en kollektor, som tillför kylvätskan vidare till värmepumpen.Detta kommer att säkerställa maximal tillförsel av energi för uppvärmning från jordens värme.

Det finns dock några viktiga saker att tänka på:

• Stort gårdsområde. För ett hus på ca 150 m² måste det vara minst 300 m²;
• Rör måste fixeras till ett djup under jordens frysnivå;
• Med eventuell rörelse av jord under vårens översvämningar ökar sannolikheten för förskjutning av motorvägar.

Den avgörande fördelen med uppvärmning från jordens värme av en horisontell typ är möjligheten till självarrangemang. I de flesta fall kommer detta inte att kräva inblandning av specialutrustning.

Vertikalt diagram över bergvärme

Vertikalt geotermiskt system

Detta är ett mer tidskrävande sätt att organisera uppvärmning av ett privat hus från marken. Rörledningar är placerade vertikalt, i speciella brunnar

Det är viktigt att veta att ett sådant system är mycket mer effektivt än ett vertikalt.

Dess främsta fördel är att öka graden av vattenuppvärmning i den externa kretsen. De där. ju djupare rören är placerade, desto mer kommer mängden jordvärme för uppvärmning av huset in i systemet. En annan faktor är den lilla markytan. I vissa fall utförs arrangemanget av den externa geotermiska värmekretsen redan före byggandet av huset i omedelbar närhet av grunden.

Vilka svårigheter kan man stöta på för att få jordenergi för att värma ett hus enligt detta schema?

• Kvantitativ till kvalitet. För ett vertikalt arrangemang är längden på motorvägarna mycket högre. Det kompenseras av högre jordtemperatur. För att göra detta måste du göra brunnar upp till 50 m djupa, vilket är mödosamt arbete;
• Jordens sammansättning.För stenig jord är det nödvändigt att använda speciella borrmaskiner. I lerjord, för att förhindra utsläpp av brunnen, är ett skyddande skal av armerad betong eller tjockväggig plast monterat;
• I händelse av funktionsfel eller förlust av täthet blir reparationsprocessen mer komplicerad. I det här fallet är långvariga fel i driften av att värma huset för jordens termiska energi möjliga.

Men trots de höga initialkostnaderna och installationens komplexitet är det vertikala arrangemanget av motorvägarna optimalt. Experter rekommenderar att du använder just ett sådant installationsschema.

Funktioner i värmesystemet

Till skillnad från en gaspanna behöver en värmepump inte värma värmesystemets värmebärare till en hög temperatur, eftersom kondensatbildningen under en kall "återgång" inte hotar den. Dessutom kommer lågtemperaturdrift att kräva mindre energiförbrukning.

För att kompensera för kylvätskans låga temperatur måste radiatorernas yta ökas kraftigt, så istället för dem är det bättre att använda systemet "varma golvet". Denna typ av uppvärmning är också den mest rationella, eftersom den uppvärmda luften först och främst kommer så att säga in i vardagsrummet och inte under taket.

Värme från marken

Ett annat argument för det "varma golvet" är den minsta värmeförlusten. När allt kommer omkring beror deras värde först och främst på temperaturskillnaden, och den är den minsta i lågtemperaturförhållanden. Den andra faktorn är kontaktytan av uppvärmd luft med ytterväggarna. Luften som stiger från det "varma golvet" berör inte ytterväggarna (när man använder konventionella radiatorer, tvättar den bokstavligen fönsterglaset och intilliggande sektioner av ytterväggen).

Den största nackdelen med det "varma golvet" - energiberoende - är irrelevant i detta fall, eftersom värmepumpen inte heller kommer att kunna arbeta utan el.

Risken för latent läckage kan också ignoreras om kretsen är inbyggd i flexibla polymerrör.

Verkliga fördelar och nackdelar

Om geotermisk uppvärmning av den privata sektorn i Ryssland har fått en relativt liten distribution, betyder detta att idén inte är värd kostnaden för dess genomförande? Kanske är det inte värt det att ta itu med den här frågan? Det visade sig att så inte var fallet.

Att använda ett jordvärmesystem för hem är en lönsam lösning. Och det finns flera anledningar till detta. Bland dem, snabb installation av utrustning, som kan fungera länge utan något avbrott.

Om du inte använder vatten i värmesystemet, utan högkvalitativt frostskyddsmedel, kommer det inte att frysa igenom och dess slitage blir minimalt.

Vi listar andra fördelar med denna typ av uppvärmning.

• Förfarandet för att bränna bränsle är uteslutet. Vi skapar ett absolut brandsäkert system, som under dess drift inte kommer att kunna orsaka några skador på huset. Dessutom är ett antal andra frågor relaterade till förekomsten av bränsle uteslutna: nu finns det ingen anledning att leta efter en plats att lagra det, för att skaffa det eller leverera det.
• Betydande ekonomisk fördel. Under driften av systemet krävs inga ytterligare investeringar. Den årliga uppvärmningen tillhandahålls av naturens krafter, som vi inte köper. Naturligtvis, under driften av en värmepump, förbrukas elektrisk energi, men samtidigt överstiger mängden producerad energi avsevärt förbrukningen.
• miljöfaktor. Jordvärme av ett privat hus på landet är en miljövänlig lösning.Frånvaron av förbränningsprocessen utesluter att förbränningsprodukter kommer in i atmosfären. Om många inser detta, och ett sådant värmeförsörjningssystem kommer att vara ordentligt utbrett, kommer människors negativa inverkan på naturen att minska många gånger om.
• Systemets kompakthet. Du behöver inte organisera ett separat pannrum i ditt hus. Allt som kommer att behövas är en värmepump, som kan placeras till exempel i källaren. Den mest voluminösa konturen av systemet kommer att vara belägen under jord eller under vatten; du kommer inte att se det på ytan av din webbplats.
• Multifunktionalitet. Systemet kan fungera både för uppvärmning under den kalla årstiden, och för kylning under sommarvärmen. Det vill säga att det faktiskt kommer att ersätta dig inte bara med en värmare utan också med en luftkonditionering.
• akustisk komfort. Värmepumpen går nästan tyst.

Att välja bergvärmesystem är kostnadseffektivt, trots att man måste lägga pengar på inköp och installation av utrustning.

Förresten, som en nackdel med systemet, är det just kostnaderna som du måste gå för att installera systemet och förbereda det för arbete. Det kommer att vara nödvändigt att köpa själva pumpen och vissa material för att utföra installationen av det externa grenröret och den interna kretsen.

Det är ingen hemlighet att resurserna blir dyrare år för år, så ett autonomt värmesystem som kan löna sig inom några år kommer alltid att vara ekonomiskt fördelaktigt för sin ägare.

Dessa kostnader betalar sig dock bara under de första åren av drift. Den efterföljande användningen av en uppsamlare nedlagd i marken eller nedsänkt i vatten sparar mycket pengar.

Dessutom är själva installationsprocessen inte så komplicerad att den bjuder in tredjepartsspecialister att utföra den. Om du inte engagerar dig i borrning, kan allt annat göras självständigt.

Det bör noteras att vissa hantverkare, i ett försök att spara pengar, lärde sig att samla bergvärmepump personligen.

Luftsamlare

Underjordisk uppvärmning av ett privat hus kan också utföras med hjälp av luftsamlare. Detta är ett mycket enkelt sätt att värma luft i ett privat hus i jämförelse med de föregående 2.

För att värma upp luften i rummet till den optimala temperaturen krävs en viss mängd värme. Ju lägre initial temperatur, desto högre kostnader. Med hjälp ventilation och värmesystemerhålls från jorden kan du öka lufttemperaturen i huset gratis. Uppvärmning med jordens värme i detta fall är mycket enkel.

För organisationen av värmesystem är det nödvändigt:

• ta bort ventilationsluftintaget under markens frysnivå;
• att utföra en krökt, rak eller flerrörssamlare med hjälp av vanliga avloppsrör (formen väljs beroende på platsen, för varje kvadratmeter av husområdet bör det finnas 1,5 meter av samlaren);
• utför en luftventil längst bort från huset, för röret till en höjd av minst 1,5 meter från marken och utrusta det med en paraply-deflektor (naturligtvis kommer luftflödet in i huset att tvingas in i huset. .

I det här fallet kommer markvärme inte att fullt ut kunna förse huset med värme.

Samtidigt låter det dig implementera två idéer:

1. Luften som kommer in genom ventilationen kan värmas upp av valfri värmeanordning (gas, sol, el etc.) och sedan spädas ut genom rummen med ventilationskanaler.Sådan uppvärmning från marken kommer inte att vara helt gratis, men ändå kommer kostnaderna att minska: det kommer inte att vara kall luft från gatan som kommer att värmas upp, utan den som redan har värmts upp till cirka +10 grader. Du kan spara ganska bra om vintrarna i regionen är kalla.
2. Luften som värms upp av jordens värme kan användas för att blåsa den externa enheten i en konventionell luftkonditionering eller en luft-till-luft värmepump. Alla enheter av denna klass kommer att kunna fungera bra vid en temperatur på cirka +10 grader. Komplexiteten i implementeringen ligger bara i att tillhandahålla det nödvändiga luftflödet. Det gör att luften värms upp av markvärmen, kommer in i värmepumpen och släpps ut utanför huset.

Markvärme är ett bra substitut för konventionella uppvärmningsmetoder, men det anses för närvarande inte vara allmänt populärt (se även: "Alternativ uppvärmning för ett privat hus - valet är mycket stort"). Detta beror vanligtvis på komplexiteten i installationsprocessen och höga initiala kostnader. Att borra brunnar och placera rör i dem anses vara ett utmärkt alternativ, men denna typ av värmesystem är mycket dyrt. Å andra sidan gör detta det möjligt att värma upp huset med hjälp av en gratis värmekälla.

Du bör också alltid komma ihåg att ett sådant värmetillförselalternativ är miljövänligt och mycket effektivt, eftersom marktemperaturen på ett djup av mer än tio meter förblir konstant. Video om hur man använder jordens värme för att värma huset:

Funktioner av geotermiskt värmesystem

Jordvärme av ett hus på landet hänvisar till ett alternativt, nästan idealiskt sätt att leverera värme till ett bostadshus.För att systemet ska fungera används geotermisk energi som kan utvinnas från olika naturliga källor.

Principen för drift av bergvärme har mycket gemensamt med driften av kylsystem. Samtidigt är den största skillnaden att i kylen producerar kylskåpet kyld luft och geotermiska installationer genererar värmeenergi.

Med termisk uppvärmning kyls luften under sommarvärmen och värms upp under frostig vinter. Samtidigt är de ekonomiska kostnaderna för att ordna ett sådant värmeförsörjningsalternativ mycket lägre jämfört med kostnaderna för andra termiska system. Geotermisk uppvärmning av huset bidrar till att skapa bekväma levnadsförhållanden i det.