Geotermikus fűtési rendszerek egy vidéki házhoz: barkácsolási funkciók

Tudjuk, hogy a geotermia a Föld hője, és a „geotermikus” fogalmat gyakran vulkánokkal és gejzírekkel társítják. Oroszországban a geotermikus energiát elsősorban ipari méretekben használják fel, vannak például távol-keleti erőművek, amelyek bolygónk hőjével működnek.

Sokan biztosak abban, hogy saját kezűleg otthoni geotermikus fűtés készítése valami sci-fi. Nem? De ez abszolút nem igaz! A modern technológiák fejlődésével a „zöld energia” hazai felhasználása teljesen lehetségessé vált.

Szó lesz az alternatív fűtés működési elveiről, előnyeiről és hátrányairól, összehasonlítjuk a hagyományos fűtési rendszerekkel. Azt is megtudhatja, hogyan kell elhelyezni a hőcserélőt, és hogyan kell saját kezűleg telepíteni a geotermikus fűtést.

Néhány történelmi tény

Amikor a múlt század hetvenes éveiben kitört az olajválság, nyugaton égető szükség volt alternatív energia források. Ekkoriban kezdték kiépíteni az első geotermikus fűtési rendszereket.

Ma már az Egyesült Államokban, Kanadában és nyugat-európai országokban elterjedtek.

Például Svédországban aktívan használják a Balti-tengerből származó vizet, amelynek hőmérséklete +4°C. Németországban még állami szinten is támogatják a geotermikus fűtési rendszerek bevezetését.

Oroszországban vannak Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya és más geotermikus erőművek. De nagyon kevés bizonyíték van a Föld energiájának magánszektorunkban való felhasználására.

Valódi előnyök és hátrányok

Ha a geotermikus fűtés a magánszektorban viszonylag kevés forgalmat kapott Oroszországban, ez azt jelenti, hogy az ötlet nem éri meg a megvalósítás költségeit? Lehet, hogy nem érdemes ezzel a témával foglalkozni? Kiderült, hogy ez nem így van.

A geotermikus fűtési rendszer használata otthonában jövedelmező megoldás.És ennek több oka is van. Ide tartozik a hosszú ideig, megszakítás nélkül működő berendezések gyors telepítése.

Ha víz helyett jó minőségű fagyállót használ a fűtési rendszerben, az nem fagy le, és kopása minimális lesz.

Felsoroljuk az ilyen típusú fűtés egyéb előnyeit.

• A tüzelőanyag elégetése kizárt. Abszolút tűzálló rendszert hozunk létre, amely működése során nem okozhat kárt a házban. Emellett számos egyéb, az üzemanyag jelenlétével kapcsolatos probléma megszűnik: most már nem kell tárolási helyet keresni, sem az elkészítésével, sem a kiszállítással foglalkozni.
• Jelentős gazdasági haszon. A rendszer működése során további beruházásokra nem lesz szükség. Az éves fűtést a természet erői biztosítják, amit nem vásárolunk meg. Természetesen a hőszivattyú működtetésekor elektromos energia fogy, de a megtermelt energia mennyisége jelentősen meghaladja az elfogyasztott energia mennyiségét.
• Környezeti tényező. Egy privát vidéki ház geotermikus fűtése környezetbarát megoldás. Az égési folyamat hiánya kiküszöböli az égéstermékek légkörbe jutását. Ha erre sokan rájönnek, és egy ilyen hőellátó rendszer elterjed, az emberek természetre gyakorolt ​​negatív hatása sokszorosára csökken.
• A rendszer kompaktsága. Nem kell külön kazánházat szerveznie otthonában. Nem kell hozzá más, mint egy hőszivattyú, ami például a pincében is elhelyezhető.A rendszer legterjedelmesebb kontúrja a föld alatt vagy a víz alatt helyezkedik el; nem fogja látni a webhely felszínén.
• Multifunkcionalitás. A rendszer működhet fűtésre a hideg évszakban és hűtésre a nyári melegben. Vagyis nem csak a fűtését, hanem a klímaberendezését is lecseréli.
• Akusztikus kényelem. A hőszivattyú szinte hangtalanul működik.

A geotermikus fűtési rendszer kiválasztása költséghatékony, annak ellenére, hogy pénzt kell költenie a berendezések vásárlására és telepítésére.

A rendszer hátrányaként egyébként pontosan megemlítik azokat a költségeket, amelyeket a rendszer telepítése és üzembe helyezése során felmerülni kell majd. Meg kell vásárolnia magát a szivattyút és néhány anyagot, és el kell végeznie a külső elosztó és a belső áramkör felszerelését.

Ezek a költségek azonban már a működés első néhány évében megtérülnek. A földbe fektetett vagy vízbe merített kollektor utólagos használata jelentős megtakarítást tesz lehetővé.

Ezenkívül maga a telepítési folyamat nem olyan bonyolult, hogy külső szakértők meghívását igényelje. Ha nem végez fúrást, akkor minden mást maga is megtehet.

Meg kell jegyezni, hogy néhány kézműves, hogy pénzt takarítson meg, megtanulta a geotermikus gyűjtést DIY hőszivattyú.

A geotermikus fűtési forrásokról

Geotermikus fűtésre a következő földi hőenergia-források használhatók:

• magas hőmérsékletű;
• alacsony hőmérséklet.

A magas hőmérsékletűek közé tartoznak például a termálforrások. Használhatók, de hatókörüket az ilyen források tényleges elhelyezkedése korlátozza.

Míg Izlandon ezt a fajta energiát aktívan használják, Oroszországban a termálvizek a lakott területektől távol helyezkednek el. Amennyire csak lehetséges, Kamcsatkában koncentrálódnak, ahol a felszín alatti vizet hűtőfolyadékként használják, és melegvíz-rendszereket látnak el.

De minden szükséges előfeltételünk megvan az alacsony hőmérsékletű források használatához. A környező légtömegek, a föld vagy a víz alkalmas erre a célra.

A szükséges energia kinyerésére hőszivattyút használnak. Segítségével az eljárást úgy hajtják végre, hogy a környezeti hőmérsékletet hőenergiává alakítsák nem csak fűtésre, hanem egy magánháztartás melegvízellátására is.

Az ilyen fűtés működési elve

Ha ismeri a működését légkondícionáló vagy hűtő, akkor nyilvánvaló ezeknek a folyamatoknak a hasonlósága a geotermikus fűtés működési elvével. A rendszer alapja egy hőszivattyú, amely két - külső és belső - áramkörhöz csatlakozik.

A hagyományos fűtési rendszer bármely házban történő megszervezéséhez csöveket kell felszerelni a hűtőfolyadék és a radiátorok szállítására, fűtéskor hő áramlik a helyiségekbe. Esetünkben csövekre, radiátorokra is szükség van. Ezek alkotják a rendszer belső kontúrját. Hozzáadható a diagramhoz meleg padló.

A külső kontúr sokkal nagyobbnak tűnik, mint a belső, bár méretei csak a tervezés és a telepítés során értékelhetők. Működés közben láthatatlan, mert föld alatt vagy víz alatt van. Ebben a körben sima víz vagy etilénglikol alapú fagyálló kering, ami sokkal előnyösebb.

Hűtőfolyadék a külső körben felmelegszik a környezet állapotára, amelyben elmerül, és „fűtött” formában továbbítja a hőszivattyúhoz. Ezen keresztül koncentrált hő kerül a belső körbe, aminek eredményeként a csövekben, radiátorokban és fűtött padlókban lévő víz felmelegszik.

Így az egész rendszert mozgató kulcselem a hőszivattyú. Ha otthonában van egy közönséges mosógép, akkor tudja: ez a szivattyú körülbelül azonos területet foglal el.

Működéséhez áramra van szüksége, de mindössze 1 kW fogyasztásával 4-5 kW hőt termel. És ez nem csoda, hiszen a „kiegészítő” energia forrása ismert - ez a környezet.

Kétféle hőcserélő hely

Két lehetőség van a magánház fűtésére a környezeti elemekből származó alacsony hőmérsékletű energiával. A rendszer alapja mindhárom esetben egy geotermikus szivattyú.

A belső áramkör változatlan marad minden fűtési módnál, és a fő különbség a külső kör helye.

A geotermikus fűtés hőcserélővel érkezik, amely:

• függőlegesen — olyan kutakban helyezkednek el, amelyek behatolnak a víztartó rétegbe vagy nem hatolnak át;
• vízszintesen — a rendszerek hőcserélőit egy gödörbe vagy nyitott tartályba helyezik egyfajta tekercs formájában.

Az itt felsorolt ​​fűtési típusok mindegyikét saját jellemzői, hátrányai és előnyei jellemzik.

Ha saját kezűleg kíván ilyen fűtési rendszert létrehozni, akkor minden típusról többet megtudhat.

1.opció. A külső kollektor függőleges elhelyezése

Ez a fűtési mód egy érdekes természeti jelenségen alapul: a felszíntől 50-100 m vagy annál nagyobb mélységben a föld egész évben azonos és állandó 10-12°C hőmérsékletű.

Ahhoz, hogy ezt a földi energiát felhasználhassuk, ez szükséges függőleges kutak fúrása. A technológia szinte hasonló a vízvételi forrás elkészítéséhez.

A táj minél nagyobb megőrzése érdekében több cső is fúrható ugyanabból a kiindulási pontból, de eltérő szögben.

A rendszer külső áramköre közvetlenül ezekbe a kutakba kerül beépítésre. Ez lehetővé teszi, hogy hatékonyan elvegye a hőt a földtől. Természetesen ez a módszer aligha nevezhető egyszerűnek és alacsony költségvetésűnek.

Ez abban az esetben releváns, ha a ház melletti területet már kialakították, és a táj megzavarása nem célszerű. A kút fúrásának mélysége elérheti az 50-200 métert.

A kút konkrét paraméterei a telephely geológiai helyzetétől és a leendő szerkezet paramétereitől függenek. Ennek a kialakításnak az élettartama körülbelül 100 év.

A rendszer függőleges változatának telepítéséhez hőcserélővel, amely kivonja a felszín alatti víz energiáját, két vízhordozó kutat kell fúrnia.

Az egyikből, az úgynevezett betétiből, egy szivattyú segítségével vizet szívnak, amely a hőátadás után a második fogadó kimenetbe kerül.

2. lehetőség. A talajgyűjtő vízszintes elrendezése

A vízszintes fűtés külső áramkörének lefektetéséhez tudnia kell, milyen mélységig fagy be a talaj az Ön területén.

A csöveket a fagypont alatt, előre elkészített árkokban fektetik le, meglehetősen nagy teret lefedve: 200-250 négyzetméteres ház fűtésére. m, körülbelül 600 négyzetmétert kell használnia. m hőcserélő. Ez hatszáz négyzetméter.

Nyilvánvaló, hogy ilyen körülmények között a földmunkák volumene jelentős lesz. Ezenkívül a tervben figyelembe kell vennie a fák és egyéb növényzetek elhelyezkedését a helyszínen, hogy ne fagyjanak le. Például a gyűjtőcsöveket nem szabad másfél méterrel közelebb elhelyezni a fáktól.

Ezt a telepítési módszert általában olyan esetekben használják, amikor a helyszínt csak építkezésre fejlesztik. A nyaraló építésével, fűtésének megszervezésével és a telek tervezésével kapcsolatos összes számítást és tervet a legjobb egyidejűleg elvégezni.

Vízszintes hőcserélő bemerítése tartályba

Ez a módszer a háztartás speciális elhelyezését igényli - körülbelül 100 m távolságra egy megfelelő mélységű tározótól. Ezenkívül a megadott tartály nem fagyhat le egészen az aljáig, ahol a rendszer külső kontúrja található. És ehhez a tározó területe nem lehet kevesebb 200 négyzetméternél. m.

Ennek a módszernek a nyilvánvaló előnye a kötelező munkaigényes ásatási munka hiánya, bár a kollektor víz alatti elhelyezkedésével még mindig trükközni kell. Az ilyen munkák elvégzéséhez külön engedélyre is szükség lesz.

A vízenergiát használó geotermikus létesítmény azonban még mindig a leggazdaságosabb.

Csináld magad: mit és hogyan

Ha saját maga telepíti a geotermikus fűtést, akkor jobb, ha a külső áramkört készen vásárolja meg. Természetesen csak a külső hőcserélő vízszintes elhelyezésének módjait mérlegeljük: a talaj felszíne alatt vagy a víz alatt.

Sokkal nehezebb saját kezűleg felszerelni egy függőleges kútgyűjtőt, ha nem rendelkezik megfelelő felszereléssel és fúrási ismeretekkel.

A hőszivattyú nem túl nagy berendezés. Nem fog sok helyet foglalni otthonában. Végtére is, méretét tekintve összehasonlítható például egy hagyományos szilárd tüzelésű kazánnal. Otthona belső áramkörének csatlakoztatása nem nehéz feladat.

Valójában minden pontosan ugyanúgy történik, mint a szervezésnél ill fűtési vezetékek hagyományos hőforrások felhasználásával. A fő nehézség a külső áramkör kialakítása.

A legjobb megoldás egy tározó használata, ha legfeljebb 100 m távolságra található. Szükséges, hogy a területe meghaladja a 200 négyzetmétert. m, mélysége pedig 3 m (átlagos fagyási paraméter). Ha ez a víztömeg nem az Öné, akkor a használati engedély megszerzése problémát jelenthet.

Ha a tározó egy tó, amely az Ön ingatlanán található, akkor a dolog egyszerűbbé válik. A tó vize átmenetileg kiszivattyúzható. Ezután a munka az alján könnyen elvégezhető: a csöveket spirálisan kell elhelyezni, rögzítve őket ebben a helyzetben.

Az ásatási munkákra csak egy árok ásásához lesz szükség, amelyre a külső áramkör és a hőszivattyú csatlakoztatásához lesz szükség.

Az összes munka befejezése után a tavat újra fel lehet tölteni vízzel. A következő száz évben a külső hőcserélőnek megfelelően kell működnie, és nem okoz gondot a tulajdonosának.

Ha rendelkezésére áll egy telek, amelyen csak házat kell építenie és kertet kell termesztenie, célszerű egy vízszintes talajtípusú hőcserélőt tervezni.

Ehhez előzetesen ki kell számítania a jövőbeli kollektor területét a fent már jelzett paraméterek alapján: 250-300 négyzetméter. m kollektor 100 négyzetméterenként. m a ház fűthető területe.

Az árkokat, amelyekbe a körvezetékeket lefektetik, a talajfagyás szintje alá kell ásni.

Még jobb, ha egyszerűen távolítsa el a talajt a fagyás mélyéig, fektesse le a csöveket, majd helyezze vissza a talajt a helyére. A munka munkaigényes és összetett, de nagy akarattal és elszántsággal el is tudja végezni.

Költségek és megtérülési kilátások

A geotermikus fűtés építése során a berendezések és azok telepítésének költségei a berendezés teljesítményétől és a gyártótól függenek.

Mindenki a saját megfontolásai és az adott márka hírnevére és megbízhatóságára vonatkozó információi alapján választja ki a gyártót. De a teljesítmény a kiszolgálni kívánt helyiség területétől függ.

Ha figyelembe vesszük a teljesítményt, a hőszivattyúk költsége a következő tartományokban változik:

• 4-5 kW-on – 3000-7000 hagyományos egység;
• 5-10 kW-nál – 4000-8000 hagyományos egység;
• 10-15 kW-on – 5000-10000 hagyományos egység.

Ha ehhez az összeghez hozzáadjuk a szerelési munkák elvégzéséhez szükséges költségeket (20-40%), akkor sokak számára abszolút irreálisnak tűnő összeget kapunk.

De mindezek a költségek nagyon ésszerű időn belül megtérülnek. A jövőben csak kisebb kiadásokat kell fizetnie a szivattyú működtetéséhez szükséges áramért. És ez minden!

Amint azt a gyakorlat mutatja, a geotermikus fűtés különösen előnyös a 150 négyzetméteres fűtött házak esetében. m. Öt-nyolc éven belül ezekben a házakban a fűtési rendszerek telepítésének minden költsége teljes mértékben megtérül.

Ha a geotermikus fűtés nem különösebben keresett a magánházak tulajdonosai körében, akkor a napelemes rendszerek hatékonyságát a déli régiók lakói már értékelték. Technológia szoláris fűtési szerkezetek meglehetősen egyszerű, hatékonyságát és praktikumát a nyugati országok és honfitársaink sok éves tapasztalata igazolja.

Az alternatív energiaforrásokkal kapcsolatos további információkért lásd ez a cikk.

Következtetések és hasznos videó a témában

Ha könnyebben érzékeli a vizuális információkat, akkor ebből a videóból saját szemével láthatja, hogyan működik a geotermikus rendszer, valamint többet megtudhat arról, hogy kinek és miért előnyös ez a fűtési mód.

Meghívjuk Önt, hogy nézzen meg egy rövid videót, amelyben egy vízszintes altalajgyűjtő tulajdonosa mesél a működésével kapcsolatos benyomásairól.Ezen túlmenően, ha megnézi ezt a videót, megtudhatja a geotermikus fűtési rendszer üzemeltetésével kapcsolatos folyamatos költségeket.

A magánház minden tulajdonosa maga dönti el, hogy megvásárolja-e az erőforrás-ellátó szervezetek szolgáltatásait, vagy csak önmagára támaszkodik. Ennek során megfontolások egész sora vezérli.

Célunk, amit magunk elé tűztünk, nem az, hogy kész következtetésre tereljük Önt, hanem az, hogy információkat osszunk meg az Ön előtt álló probléma megoldási lehetőségeiről.

Van hozzáfűznivalója vagy kérdése van egy magánház geotermikus fűtésével kapcsolatban? Megjegyzéseket írhat a kiadványhoz. A kapcsolatfelvételi űrlap az alsó blokkban található.