For at forsyne et privat hus med varme bruges traditionelt enheder, der kører på elektricitet, fast, gas eller flydende brændstof. I de seneste årtier er solfangere og varmen fra jordens indre blevet brugt som en alternativ kilde til termisk energi. Opvarmning af et hjem med jordens varme kaldes geotermisk opvarmning af hjemmet.
Geotermisk opvarmning af huset ved hjælp af jordens energi
Opvarmning fra jorden er i stigende efterspørgsel, da omkostningerne ved konventionelle energikilder støt øges, mens reserverne af fossile brændstoffer reduceres. Det er ret rentabelt at investere penge i jordvarme i et landhus under hensyntagen til de økonomiske udsigter og betydelige besparelser på den autonome varmeforsyning i opvarmningssæsonen.
Metoder til opnåelse af naturlig termisk energi
Jordvarmepumper adskiller sig i den måde, de udvinder varme på:
- Installationer, der bruger varmen fra dybt grundvand, varme gejsere osv.
- Systemer, der inkluderer en frostvæskebeholder installeret i jorden i en dybde på 75 meter. Opvarmning fra jordens tarm leveres ved naturlig opvarmning af tanken med frostvæske; Som et resultat afgiver kølemidlet, der passerer gennem varmeveksleren, den modtagne varme og vender tilbage til beholderen.
- Det geotermiske kredsløb er lagt langs bunden af reservoiret, som er en naturlig varmeakkumulator. I dette tilfælde skal du tage højde for, at reservoiret helt kan fryse igennem om vinteren.
Typer af jordvarmepumper
Opvarmning af et hus med jordens energi kræver installation i stor skala af systemet, men det er en miljøvenlig måde at få næsten gratis termisk energi på. For at opvarme et hus skal du bruge en lille mængde elektricitet, der kræves for at systemet kan fungere.
Anslåede omkostninger og tilbagebetaling af systemet
Ved at vælge termisk opvarmning, hvis princip allerede er kendt, skal ejerne være opmærksomme på, at der kræves visse investeringer. Mærket af udstyr er valgt i henhold til brugerens krav, prisen på enhederne afhænger af mange faktorer, for eksempel strøm.
Enheder til 4-5 kW estimeres fra $ 3000-7000, for 5-10 kW koster de $ 4000-8000, for 10-15 kW er det allerede $ 5000-10000. Plus 40-50% af beløbet er omkostningerne ved installationsarbejde og systemstart. Resultatet er en meget imponerende mængde omkostninger. Men alle vil betale sig om 3-5 år, og så er kun elregningerne tilbage, som forbruges af varmepumpen.
Driftsprincipper for geotermisk opvarmning
Opvarmning fra jordens energi bruges med succes i forskellige klimazoner: Systemerne er i stand til at fungere i både de sydlige og nordlige regioner.
I løbet af driften bruger et geotermisk anlæg en sådan fysisk egenskab for nogle væsker som evnen til at fordampe, hvilket fører til afkøling af overfladen. Det er dette fænomen, der ligger til grund for driften af køleudstyr.
Princippet om drift af geotermisk opvarmning er en omvendt køleproces. Sådan fungerer klimaanlæg, der ikke kun kan køle, men også opvarme luften i rummet.
Sådan fungerer varmepumpen
Klimaanlæg har dog begrænset funktionalitet - de kan ikke fungere ved temperaturer under -5 ° C. Og det geotermiske system er i stand til at give opvarmning af huset uanset lufttemperaturen på overfladen.Dette skyldes, at stabile temperaturforhold opretholdes naturligt i miljøet, hvorfra det tager varmeenergi.
Produktion
Brugen af varmepumper giver dig mulighed for at slippe af med de dyrere traditionelle brændstoffer hvert år, selvom de oprindelige omkostninger vil være ret høje. Installation af geotermisk opvarmning kan udføres uafhængigt, kun når du installerer rør i en mineaksel, anbefales det at slukke en assistent.
Projektets tilbagebetaling afhænger af isoleringen af huset såvel som opvarmningsmetoden - radiator eller varme gulve. Videoen i artiklen giver mulighed for at finde yderligere oplysninger om ovenstående emne.
Kunne du lide artiklen? Abonner på vores kanal Yandex.Zen
Enhed til geotermisk opvarmning
Geotermi (videnskaben om jordens termiske tilstand) muliggjorde den praktiske anvendelse af termisk energi, som jordskorpen modtager fra den varme magma i midten af planeten.
En specielt designet varmepumpe til opvarmning af et hus er installeret på overfladen, og en varmeveksler er monteret i jorden eller i bunden af reservoiret. Termisk energi "pumpes ud" til overfladen og giver dig mulighed for at opvarme kølevæsken i varmekredsen i et hus eller ikke-beboelsesanlæg.
Hvordan er opvarmningsprocessen
Geotermisk opvarmning af et privat hus er en omkostningseffektiv mulighed. Hvis du bruger jordens energi til at opvarme et hus, er der for hver kilowatt elektricitet, der kræves til driften af udstyret, 4 til 6 kW nyttig termisk energi opnået fra planetens tarm.
I sammenligning med driften af klimaanlægget vil vi se, at der under drift er behov for mere end 1 kW elektricitet for at opnå 1 kW termisk energi. Dette skyldes de uundgåelige tab for at konvertere en energi til en anden osv.
Det er meget rentabelt at opvarme en beboelsesejendom ved hjælp af jordens indre energi, men tilbagebetalingsperioden for udstyr og installationsomkostninger vil tage noget tid.
Brug af jordens varme til opvarmning af et hus kræver ikke installation af en traditionel kedel til opvarmning af kølevæsken.
I dette tilfælde består systemet af tre komponenter
:
- varmekreds - geotermisk kilde til termisk energi;
- varmekreds inde i huset - lavtemperatur radiator eller gulv;
- pumpestation - en varmepumpe til pumpning af varmeenergi i varmekredsen fra varmekredsen i jorden eller under vand.
Et geotermisk varmesystem kan også bruges til at opvarme drivhuse, tilhørende bygninger, poolvand, havestier osv.
Typer af geotermiske installationer
Efter at have fundet ud af, hvad geotermisk opvarmning derhjemme er, princippet om udstyrets drift, vil vi overveje systemtyperne.
I alt er der 3 typer installationer:
- Grundvand anses for at være det mest effektive system til opvarmning af boliger. Driftsprincippet reduceres til forbruget af varme fra jorden ved hjælp af sonder, samlere og overførsel af energi til et varmesystem med en vandvarmebærer.
Formål og funktionsprincip for den hydrauliske kontakt til opvarmning
- Vand-vand bruger en varm-vandressource som energi. For at sikre systemets funktionalitet er der behov for en kilde (dam, flod, sø). Eksperter bemærker, at dette design er det mest stabile med hensyn til temperatur.
- Luft-luft bruger en ubegrænset og tilgængelig naturreserve til arbejde. Systemets funktionalitet leveres af fans, fordampere, der er forbundet til et kompleks. Den største effektivitet opnås ved temperaturer op til -15 ° C, når luften bliver kold, går en del af systemets strøm tabt.
Udstyr til indretning af geotermisk opvarmning
Geotermisk udstyr til et dybt opvarmningssystem gør det muligt at akkumulere termisk energi, der ekstraheres fra miljøet og overføre det til kølemidlet i varmekredsen.
Listen over udstyr til opvarmning med varme fra jorden inkluderer
:
- Fordamper. Enheden er placeret på en dybde, og den tjener til at absorbere termisk energi placeret i geotermisk vand eller jord.
- Kondensator. Giver dig mulighed for at bringe frostvæskens temperatur til den værdi, der kræves for systemets funktion.
- Varmepumpe. Giver cirkulation af frostvæske i varmekredsen, styrer driften af geotermisk installation.
- Buffer tank - en beholder til opsamling af opvarmet frostvæske. Giver dig mulighed for at overføre termisk energi fra jordens indre til kølemidlet. Tanken, hvorigennem kølevæsken passerer, er udstyret med en spiralformet varmeveksler. Opvarmet frostvæske bevæger sig langs den og afgiver varme.
Varmepumpe-diagram
Hvordan laver man en geotermisk enhed med egne hænder?
For at lave geotermisk opvarmning derhjemme med egne hænder skal du bruge følgende komponenter:
- fordamper;
- kompressorenhed;
- gasspjæld;
- kondensator.
En varmepumpe kan fremstilles af et gammelt køleskab. Til dette fjernes spolen fra den. Det fungerer som en kondensator. Den placeres i en beholder lavet af slidstærkt materiale. En kompressor er fastgjort til beholderen, og fordamperen er lavet af en plastikløb. Alle bestanddelene er forbundet med hinanden, og derefter er enheden forbundet til husets varmesystem ved hjælp af polymerrør.
For at fremstille en pumpe fra et klimaanlæg skal udendørs- og indendørsenhederne byttes. Vand eller luft bruges som varmebærer. Systemet er udstyret med en 4-vejs ventil. For at installere det skal du have hjælp fra specialister.
Systeminstallation
Geotermisk opvarmning af et landsted på arrangementets stadium kræver en solid investering. De høje samlede omkostninger ved systemet skyldes i høj grad den store mængde jordarbejde, der er forbundet med installationen af varmekredsen.
Over tid betaler de økonomiske omkostninger sig, da den termiske energi, der bruges i opvarmningssæsonen, udvindes fra jordens dybder med minimalt energiforbrug.
Installation af en vandret varmeveksler til et geotermisk varmesystem
For at give huset opvarmning med jordens varme kræves installation af systemet
:
- hoveddelen skal placeres under jorden eller i bunden af reservoiret;
- i selve huset er der kun installeret tilstrækkeligt kompakt udstyr, og der er lagt et radiator- eller gulvvarmekredsløb. Udstyret inde i huset giver dig mulighed for at regulere kølevæskens opvarmningsniveau.
Hvordan ser geotermisk udstyr ud i et hjem
Ved design af opvarmning ved hjælp af jordens varme er det nødvendigt at beslutte installationsmuligheden for arbejdskredsen og typen af opsamler.
Der er to typer samlere
:
- Lodret - styrter ned i jorden i flere snesevis af meter. For at gøre dette i kort afstand fra huset skal du bore et antal brønde. En kontur nedsænkes i brøndene (den mest pålidelige mulighed er tværbundne polyethylenrør).
- Ulemper: Store økonomiske omkostninger til at bore flere huller i jorden med en dybde på 50 meter.
Fordele: Placeringen af det underjordiske rør i en dybde, hvor jordtemperaturen er stabil, giver systemet en høj effektivitet. Derudover optager den lodrette samler et lille område af jordarealet.
- Vandret. Brug af en sådan opsamler er tilladt i regioner med varmt og tempereret klima, da dybden af jordfrysning ikke bør overstige 1,5 meter.
- Ulemper: Behovet for at bruge et stort område af webstedet (den største ulempe).Efter at have lagt konturen kan dette stykke jord ikke bruges til en have eller en køkkenhave, da systemet fungerer med frigivelse af kulde under transport af kølemiddel, hvilket får planterne til at fryse.
Fordele: Billigere landarbejde, der endda kan udføres alene.
Vandret og lodret kollektortype
Geotermisk energi kan opnås ved at lægge et vandret geotermisk kredsløb i bunden af et frostfrit reservoir. Dette er imidlertid vanskeligt at implementere i praksis: reservoiret kan placeres uden for det private område, og derefter skal installationen af varmeveksleren koordineres. Afstanden fra den opvarmede genstand til reservoiret bør ikke være mere end 100 meter.
Vigtig! Opsamlerens omgivende temperatur må ikke falde til under + 5 ° C. Den øverste del af samleren, der er i kontakt med den frysende jord, skal beskyttes med varmeisolering for at undgå tab af termisk energi.
