A geotermikus fűtés az egyik legígéretesebb az alternatív energiaforrások közül. A napenergia rendszerekkel ellentétben, gyakorlatilag független az évszakától. De vajon hasznos-e egy ház fűtése a föld hője és energiája miatt?
Geotermikus házfűtés
Először meg kell értenie a hőenergia előállításának alapelveit. Ezek a hőmérséklet emelkedésén alapulnak, amikor a földbe mélyülnek. Első pillantásra a fűtési fok növekedése jelentéktelen. De az új technológiák megjelenésének köszönhetően a földhő okozta házfűtés valósággá vált.
A geotermikus fűtés szervezésének fő feltétele legalább 6 ° C hőmérséklet. Ez jellemző a talaj és a víztest közepes és mély rétegeire. Ez utóbbiak nagymértékben függenek a külső hőmérséklet mutatójától, ezért ezeket ritkán használják. Hogyan lehet gyakorlatilag megszervezni egy ház fűtését a föld energiájával?
Ehhez 3 áramkört kell készítenie különböző műszaki jellemzőkkel rendelkező folyadékokkal:
- Külső. Gyakran benne fagyálló folyik. Legalább 6 ° C hőmérsékletre történő hevítés a föld energiájának köszönhető;
- Hő pumpa. Anélkül lehetetlen melegíteni a föld energiája miatt. A külső körből származó hűtőfolyadék hőcserélő útján továbbítja az energiát a hűtőközeghez. Párolgási hőmérséklete kevesebb, mint 6 ° C. Ezután belép a kompresszorba, ahol a préselés után a hőmérséklet 70 ° C-ra emelkedik;
- Belső kontúr. Egy hasonló séma szerint a sűrített hűtőközegből a hőt a sütőrendszer vízébe továbbítják. A fűtés tehát a föld béléből minimális költséggel történik.
A nyilvánvaló előnyök ellenére ilyen rendszerek ritkán találhatók meg. Ez a berendezések beszerzésének magas költségeivel és a hőelvezetés külső áramkörének megszervezésével jár.
A legjobb a földhőből történő fűtés kiszámítását a szakemberekre bízni. A teljes rendszer hatékonysága a számítások helyességétől függ.
A hőszivattyú működésének elve
A geotermikus fűtés „szíve” a hőszivattyú. Több összetevőből áll, amelyek működése közvetlenül befolyásolja a teljes rendszer hatékonysági mutatóját. Ezért, mielőtt megtervezné a magánház fűtését a földről - meg kell tudnia a webhely főbb jellemzőit.
Mivel ez az eszköz a komplex berendezések kategóriájába tartozik - ajánlott csak gyári modellek vásárlása. A hőszivattyú kialakítása a következő komponenseket tartalmazza:
- Párologtató. Ebben a blokkban az energia átkerül a külső áramkörből;
- kompresszor. Magas nyomást kell létrehozni a hűtőközegben;
- Hajszálcsöves. Ez a hűtőközeg belső nyomásának csökkentésére szolgál;
- Vezérlő rendszer. Segítségével szabályozza a magánház fűtését a talajból - a működési hőmérsékletet, a hűtőfolyadékok áthaladási sebességét stb.
A hőszivattyú öntermelésének fő problémája a hőveszteség csökkentése és a belső kör működésének normalizálása hűtőközeggel. A gyári modelleket a gyártási szakaszban állítják fel, és a kialakítás lehetővé teszi paramétereinek kiigazítását.
Hogyan lehet kiszámítani a szivattyúparamétereket úgy, hogy a föld hője a ház fűtéséhez normál hőmérsékletet biztosítson? Ehhez derítse ki a szivattyú hőteljesítményét. Egy hozzávetőleges számításhoz a következő képletet használhatja:
Q = (t1-t2) * V
Ahol T1-T2 - hőmérsékleti különbség a bemeneti és visszatérő csőnél, ° C,V - a hűtőfolyadék becsült áramlási sebessége, m³ / h,Q - a hőszivattyú névleges teljesítménye, watt.
Ez a technika nem alkalmazható komplex rendszerekre, mivel számos további tényezőre van szükség. Különösen a hőveszteségek az autópályán. Ez különösen igaz azokra a területekre, ahol a talajfelszínhez lehető legközelebb esik. A hőveszteség minimalizálása érdekében melegítse a fűtőcsöveket a földbe.
Mivel a hőszivattyú működése az elektromosságtól függ, ajánlott vészhelyzeti tápegység telepítése.
Geotermikus fűtési lehetőségek
Annak érdekében, hogy a föld energiáját a ház melegítéséhez a lehető legnagyobb mértékben felhasználhassuk - ki kell választani a megfelelő külső áramköri rajzot. Valójában bármilyen közeg lehet hőenergia forrása - föld alatti, víz vagy levegő. Fontos azonban figyelembe venni az időjárási viszonyok szezonális változásait, amint azt fentebb tárgyaltuk.
Jelenleg kétféle rendszer létezik, amelyeket a föld hője miatt hatékonyan használnak egy ház fűtésére - vízszintes és függőleges. A választás kulcstényezője a föld nagysága. A ház földi energiával való fűtésére szolgáló csövek elrendezése ettől függ.
Ezen felül az ilyen tényezőket is figyelembe veszik:
- A talaj összetétele. Sziklás és agyagos körülmények között nehéz vertikális csonkokat készíteni autópályák fektetésére;
- A talaj fagyása. Meg fogja határozni a cső optimális mélységét;
- Felszín alatti víz elhelyezkedése. Minél magasabbak, annál jobb a geotermikus fűtéshez. Ebben az esetben a hőmérséklet a mélységgel növekszik, ami a föld energiájának köszönhetően a melegítés optimális feltétele.
Azt is tudnia kell, hogy nyáron hogyan lehet visszafordítani az energiát. Ekkor a magánház talajból történő fűtése nem működik, és a fölösleges hő átjut a házból a talajba. Az összes hűtőrendszer azonos módon működik. Ehhez azonban kiegészítő felszerelést kell telepíteni.
Nem tervezi, hogy külső áramkört telepít otthontól távol. Ez növeli a föld béléből származó fűtés hőveszteségét.
A geotermikus fűtés vízszintes vázlata
A külső autópályák telepítésének leggyakoribb módja. Kényelmes a telepítés megkönnyítése és a csővezeték hibás szakaszai viszonylag gyors cseréjéhez.
Az ennek a sémanak megfelelő telepítéshez kollektorrendszert kell használni. Ehhez több áramkört helyeznek el egymástól legalább 0,3 m távolságra. Össze vannak kötve egy kollektorral, amely tovább továbbítja a hűtőfolyadékot a hőszivattyúba. Ez biztosítja a fűtéshez a föld hőjéből származó maximális energiamennyiséget.
Ugyanakkor számos fontos árnyalattal kell számolni:
- A telek nagy területe. Körülbelül 150 m² ház esetén legalább 300 m²-nek kell lennie;
- A csöveket feltétlenül a talaj fagyásának szintje alá kell mélyíteni;
- A tavaszi áradások során a talaj esetleges mozgásával növekszik az autópályák elmozdulásának valószínűsége.
A vízszintes típusú földhőből történő melegítés meghatározó előnye az önrendezés lehetősége. A legtöbb esetben ehhez nem szükséges speciális felszerelés.
A maximális hőátadás érdekében magas hővezető képességű csöveket kell használni - vékonyfalú polimert. Ugyanakkor meg kell fontolni a fűtési csövek talajban történő melegítésének lehetőségeit.
Függőleges geotermikus fűtés
Ez egy fárasztóbb módszer a magánház földről történő fűtésének megszervezésére. A csővezetékek függőlegesen helyezkednek el a speciális kutakban. Fontos tudni, hogy egy ilyen rendszer sokkal hatékonyabb, mint egy függőleges.
Fő előnye, hogy növeli a víz melegítésének fokát a külső körben. Azok. minél mélyebben vannak a csövek, annál nagyobb mennyiségű talajhő kerül a ház fűtéséhez a rendszerbe. Egy másik tényező a föld kis területe. Bizonyos esetekben a külső geotermikus fűtési kör elrendezését még a ház építése előtt meg kell valósítani az alapítvány közvetlen közelében.
Milyen nehézségekkel szembesülhet a föld energiájának megszerzése a ház fűtésére e rendszer szerint?
- Mennyiségi és minőségi szempontból. Függőleges elrendezésnél a vonalak hossza sokkal nagyobb. Kompenzálja a magasabb talajhőmérséklet. Ehhez 50 méter mélységű kutakat kell készíteni, ami fárasztó munka;
- A talaj összetétele. A sziklás talajhoz speciális fúrógépeket kell használni. Az agyagba a kút elszennyeződésének megakadályozása érdekében vasbetonból vagy vastag falú műanyagból készült védőburkolat van felszerelve;
- Meghibásodás vagy a tömítettség elvesztése esetén a javítási folyamat bonyolult. Ebben az esetben a ház fűtése során a föld hőenergiája miatt hosszú távú működési zavarok lehetnek.
A nagy kezdeti költségek és a telepítés bonyolultsága ellenére a vonalak függőleges elrendezése optimális. A szakértők csak egy ilyen telepítési séma használatát tanácsolják.
A hűtőfolyadék vertikális rendszerben a külső körben történő cirkulációjához erős cirkulációs szivattyúkra van szükség.
Geotermikus fűtés szervezése
A fogyasztóknak továbbra is a fő kérdése van - lehet-e főleg egy vidéki ház fűtését használni, a föld energiájával? Ez lehetséges, de csak professzionális megközelítéssel, minden szakaszban - a kiszámítástól a telepítésig és a rendszer teszteléséig.
Mindenekelőtt ki kell választania a megfelelő hőszivattyút. Tekintettel a magas költségekre - először minden jellemző előzetes kiszámítását el kell végeznie. Csak ebben az esetben a föld hőenergiája miatt történő melegítés maximális hatékonysági együtthatóval bír. A megbízható gyártók között a Buderus, a Vaillant és a Veissman. Az altalajból történő fűtéshez használt hőszivattyú átlagos költsége körülbelül 360 ezer rubel, 6 kW névleges teljesítményével. A termelékenyebb modellek több mint egymillió rubelbe kerülhetnek.
A költségeken kívül figyelnie kell a csövek gyártásának anyagára is. A föld hőenergiájából származó fűtés hőveszteségének minimalizálása érdekében a következőket kell használni:
- Térhálósított polietilén. Különbözik az alacsony költségekből - ez a horizontális rendszereknél optimális;
- Rozsdamentes acél cső. Fűtéshez használják a föld hőenergiájának felhasználásával, a külső áramkör függőleges elrendezésével. Kedvezően hasonlít össze nagy térhálósítási és mechanikai szilárdságú térhálósított polietilénnel. Hátránya a magas költségek.
Az optimalizálás érdekében ajánlatos beépíteni külső és belső hőmérséklet-érzékelőket, valamint hőtárolót. Ez minimalizálja a magánház energiájának fűtésével járó költségeket.
Mindezen tényezők figyelembevételével eddig a legtöbb esetben a föld energiájából kiegészítőként geotermikus fűtést telepítenek. Az idő múlásával az alkatrészek költsége és a hőszivattyúk hatékonysága növekszik - és csak akkor tekinthetők ezeknek a rendszereknek a legfontosabbak.
A video megtekintésével példát találhat a geotermikus fűtés egy házba történő beépítésére:
