For å gi et privat hus varme, brukes enheter som kjører på elektrisitet, fast, gass eller flytende drivstoff. De siste tiårene har solfangere og varmen fra jordens indre blitt brukt som en alternativ kilde til termisk energi. Oppvarming av et hjem med jordens varme kalles geotermisk oppvarming av hjemmet.
Geotermisk oppvarming av huset ved hjelp av jordens energi
Oppvarming fra bakken er i økende etterspørsel, ettersom kostnadene for konvensjonelle energikilder øker jevnlig, mens reservene av fossile brensler reduseres. Å investere penger i jordvarme i en hytte er ganske lønnsomt, med tanke på de økonomiske utsiktene og betydelige besparelser på autonom varmeforsyning i fyringssesongen.
Metoder for å oppnå naturlig termisk energi
Jordvarmepumper er forskjellige i måten de utvinner varme på:
- Installasjoner som bruker varmen fra dypt grunnvann, varme geysirer, etc.
- Systemer som inkluderer en frostvæsketank installert i bakken på 75 meters dyp. Oppvarming fra jordens tarm leveres ved naturlig oppvarming av tanken med frostvæske; Som et resultat avgir kjølemediet, som går gjennom varmeveksleren, den mottatte varmen og returnerer til beholderen.
- Geotermisk krets legges langs bunnen av reservoaret, som er en naturlig varmeakkumulator. I dette tilfellet må du ta hensyn til at reservoaret kan fryse helt om vinteren.
Typer grunnvarmepumper
Å varme et hus med jordens energi krever installasjon i stor skala av systemet, men det er en miljøvennlig måte å få nesten gratis termisk energi. For å varme opp et hus trenger du en liten mengde strøm som kreves for at systemet skal fungere.
Anslåtte kostnader og tilbakebetaling av systemet
Ved å velge termisk oppvarming, hvis prinsipp allerede er kjent, bør eierne være klar over at visse investeringer vil være påkrevd. Utstyrets merke er valgt i henhold til brukerens krav, prisen på enhetene avhenger av mange faktorer, for eksempel strøm.
Enheter for 4-5 kW er estimert fra $ 3000-7000, for 5-10 kW koster de $ 4000-8000, for 10-15 kW er det allerede $ 5000-10000. Pluss 40-50% av beløpet vil være kostnadene ved installasjonsarbeid og systemoppstart. Resultatet er en veldig imponerende mengde kostnader. Men alle av dem vil lønne seg i løpet av 3-5 år, og da er det bare strømregningene som blir brukt av varmepumpen.
Driftsprinsipper for geotermisk oppvarming
Oppvarming fra jordens energi blir vellykket brukt i forskjellige klimasoner: Systemene er i stand til å fungere i både sørlige og nordlige regioner.
I løpet av driften bruker en geotermisk installasjon en slik fysisk egenskap for noen væsker som evnen til å fordampe, noe som fører til avkjøling av overflaten. Det er dette fenomenet som ligger til grunn for driften av kjøleutstyr.
Prinsippet for drift av geotermisk oppvarming er en omvendt kjøleprosess. Slik fungerer klimaanlegg, som ikke bare kan kjøle, men også varme opp luften i rommet.
Hvordan varmepumpen fungerer
Klimaanlegg har imidlertid begrenset funksjonalitet - de kan ikke fungere ved temperaturer under -5 ° C. Og det geotermiske systemet er i stand til å gi oppvarming av huset uavhengig av lufttemperaturen på overflaten.Dette skyldes det faktum at stabile temperaturforhold opprettholdes naturlig i miljøet som det tar varmeenergi fra.
Produksjon
Bruken av varmepumper lar deg kvitte seg med de dyrere tradisjonelle drivstoffene hvert år, selv om de opprinnelige kostnadene vil være ganske høye. Installasjon av geotermisk oppvarming kan utføres uavhengig, bare når du installerer rør i en gruvesjakt, anbefales det å slukke en assistent.
Tilbakebetalingen av prosjektet avhenger av isolasjonen av huset, samt oppvarmingsmetoden - radiator eller varme gulv. Videoen i artikkelen vil gi mulighet til å finne ytterligere informasjon om ovennevnte emne.
Likte du artikkelen? Abonner på kanalen vår Yandex.Zen
Enhet for geotermisk oppvarming
Geotermi (vitenskapen om jordens termiske tilstand) muliggjorde den praktiske bruken av termisk energi som jordskorpen mottar fra den varme magmaen i sentrum av planeten.
En spesialdesignet varmepumpe for oppvarming av et hus er installert på overflaten, og en varmeveksler er montert i bakken eller i bunnen av reservoaret. Termisk energi blir "pumpet ut" til overflaten og lar deg varme kjølevæsken i varmekretsen til et hus eller ikke-bolig.
Hvordan er oppvarmingsprosessen
Geotermisk oppvarming av et privat hus er et kostnadseffektivt alternativ. Hvis du bruker jordens energi til å varme opp et hus, er det for hver kilowatt strøm som kreves for driften av utstyret, 4 til 6 kW nyttig termisk energi hentet fra tarmene på planeten.
I sammenligning med driften av klimaanlegget vil vi se at det under driften kreves mer enn 1 kW strøm for å skaffe 1 kW termisk energi. Dette skyldes uunngåelige tap for å konvertere en energi til en annen, etc.
Det er veldig lønnsomt å varme opp en boligbygning ved hjelp av jordens indre energi, men tilbakebetalingsperioden for utstyr og installasjonskostnader vil ta litt tid.
Å bruke jordens varme til å varme opp et hus krever ikke installasjon av en tradisjonell kjele for å varme opp kjølevæsken.
I dette tilfellet består systemet av tre komponenter
:
- varmekrets - geotermisk kilde til termisk energi;
- varmekrets inne i huset - lavtemperatur radiator eller gulv;
- pumpestasjon - en varmepumpe for å pumpe varmeenergi inn i varmekretsen fra varmekretsen i jorden eller under vann.
Et geotermisk oppvarmingssystem kan også brukes til å varme opp drivhus, tilleggsbygninger, bassengvann, hagestier osv.
Typer geotermiske installasjoner
Etter å ha funnet ut hva geotermisk oppvarming hjemme er, prinsippet om drift av utstyret, vil vi vurdere hvilke typer systemer.
Totalt er det 3 typer installasjoner:
- Grunnvann anses å være det mest effektive systemet for oppvarming av boliglokaler. Driftsprinsippet reduseres til forbruket av varme fra bakken ved hjelp av sonder, samlere og overføring av energi til et varmesystem med en vannvarmebærer.
Formål og prinsipp for drift av den hydrauliske bryteren for oppvarming
- Vann-vann bruker en varmtvannsressurs som energi. For å sikre funksjonaliteten til systemet, er det nødvendig med en kilde (dam, elv, innsjø). Eksperter bemerker at denne designen er den mest stabile når det gjelder temperatur.
- Air-air bruker en ubegrenset og tilgjengelig naturreservat for arbeid. Systemets funksjonalitet leveres av vifter, fordampere koblet til ett kompleks. Den største effektiviteten oppnås ved temperaturer opp til -15 C, når luften blir kald, går en del av systemets kraft tapt.
Utstyr for tilrettelegging av geotermisk oppvarming
Geotermisk utstyr for et dypt oppvarmingssystem gjør det mulig å samle opp termisk energi hentet fra omgivelsene og overføre den til kjølevæsken i varmekretsen.
Listen over utstyr for oppvarming med varme fra jorden inkluderer
:
- Fordamper. Enheten er plassert på en dybde, og den tjener til å absorbere termisk energi som ligger i geotermisk vann eller jord.
- Kondensator. Lar deg bringe temperaturen på frostvæsken til den verdien som kreves for at systemet skal fungere.
- Varmepumpe. Gir sirkulasjon av frostvæske i varmekretsen, styrer driften av geotermisk installasjon.
- Buffer tank - en beholder for oppsamling av oppvarmet frostvæske. Lar deg overføre termisk energi fra jordens indre til kjølevæsken. Tanken som kjølevæsken passerer gjennom er utstyrt med en spiralformet varmeveksler. Oppvarmet frostvæske beveger seg langs den og gir varme.
Varmepumpe diagram
Hvordan lage en geotermisk enhet med egne hender?
For å lage jordvarme hjemme med egne hender, trenger du følgende komponenter:
- fordamper;
- kompressorenhet;
- gassventil;
- kondensator.
En varmepumpe kan lages fra et gammelt kjøleskap. For dette fjernes spolen fra den. Den vil fungere som en kondensator. Den plasseres i en beholder laget av slitesterkt materiale. En kompressor er festet til beholderen, og fordamperen er laget av en plastløp. Alle bestanddelene er koblet til hverandre, og deretter kobles enheten til varmesystemet i huset ved hjelp av polymerrør.
For å lage en pumpe fra et klimaanlegg, må utendørs- og innendørsenhetene byttes. Vann eller luft brukes som varmebærer. Systemet er utstyrt med en fireveisventil. For å installere det, trenger du hjelp fra spesialister.
Systeminstallasjon
Geotermisk oppvarming av et landsted på planleggingsstadiet krever en solid investering. De høye totale kostnadene for systemet skyldes i stor grad den store mengden landarbeid knyttet til installasjonen av varmekretsen.
Over tid betaler de økonomiske kostnadene, siden den termiske energien som brukes i fyringssesongen blir hentet fra jordens dyp med minimalt energiforbruk.
Installasjon av en horisontal varmeveksler for et geotermisk varmesystem
For å gi huset oppvarming med varmen fra jorden, er installasjon av systemet nødvendig
:
- hoveddelen skal være plassert under jorden eller i bunnen av reservoaret;
- i selve huset er bare tilstrekkelig kompakt utstyr installert og en radiator eller gulvvarmekrets legges. Utstyret plassert inne i huset lar deg regulere kjølevæskenes oppvarmingsnivå.
Hvordan ser geotermisk utstyr ut i et hjem
Når du designer oppvarming ved hjelp av jordens varme, er det nødvendig å bestemme installasjonsalternativet for arbeidskretsen og typen kollektor.
Det er to typer samlere
:
- Vertikal - stuper i bakken i flere titalls meter. For å gjøre dette, i kort avstand fra huset, må du bore en rekke brønner. En kontur er nedsenket i brønnene (det mest pålitelige alternativet er tverrbundne polyetylenrør).
- Ulemper: Store økonomiske kostnader for å bore flere hull i bakken med en dybde på 50 meter.
Fordeler: Den underjordiske rørplasseringen på en dybde der grunntemperaturen er stabil, gir en høy effektivitet av systemet. I tillegg tar den vertikale samleren et lite område av tomten.
- Horisontal. Bruk av en slik samler er tillatt i områder med varmt og temperert klima, siden dybden på jordfrysing ikke skal overstige 1,5 meter.
- Ulemper: Behovet for å bruke et stort område av nettstedet (den største ulempen).Etter å ha lagt konturen, kan ikke dette stykke land brukes til en hage eller en grønnsakshage, siden systemet fungerer med frigjøring av kulde når du transporterer kjølemiddel, noe som vil føre til at plantens røtter fryser.
Fordeler: Billigere landarbeid som til og med kan gjøres alene.
Horisontal og vertikal kollektortype
Geotermisk energi kan oppnås ved å legge en horisontal geotermisk krets på bunnen av et frostfritt reservoar. Dette er imidlertid vanskelig å implementere i praksis: reservoaret kan være plassert utenfor det private territoriet, og da må installasjonen av varmeveksleren koordineres. Avstanden fra den oppvarmede gjenstanden til reservoaret skal ikke være mer enn 100 meter.
Viktig! Oppsamlingens omgivelsestemperatur må ikke falle under + 5 ° C. Den øvre delen av samleren i kontakt med den frysende jorda må beskyttes med varmeisolasjon for å unngå tap av termisk energi.
