Izdelava geotermalnega ogrevanja z lastnimi rokami: opis delovanja črpalke, glavne značilnosti in ocene lastnikov

Trenutno obstaja veliko načinov za organizacijo alternativnega ogrevanja. Za večino jih je značilna nizka učinkovitost in se uporabljajo le kot pomožni sistem. Vendar pa obstaja resnično učinkovit način oskrbe s toploto iz alternativnih virov toplote zemlje. Kako narediti geotermalno ogrevanje doma z lastnimi rokami: načela delovanja, črpalke, pregledi bodo pomagali rešiti to težavo.

Kako deluje geotermalno ogrevanje

Glede na sestavo tal pride do naravnega povišanja temperature za +3°C na vsakih 100 m. Na tem pojavu temelji geotermalno ogrevanje v Evropi, ki se uporablja že desetletja. Toda kako uporabiti ta učinek v praksi?

Načelo delovanja geotermalnega ogrevanja doma je prenos toplotne energije z uporabo več vrst hladilne tekočine. To zahteva več vezij, od katerih vsako opravlja svojo funkcijo:

• Zunanji. Cevovodi se nahajajo v okolju, kjer se temperatura giblje od +7°C do +10°C. Ta energija se prenese na hladilno tekočino, ki vstopa v naslednji tokokrog.
• Izmenjava toplote. Glavni element je toplotna črpalka. V njem kroži hladilno sredstvo, v katerem se z naraščanjem tlaka povečuje temperatura. Ogrevan s hladilno tekočino zunanjega tokokroga vstopi v kompresor. Posledično se temperatura dvigne od +7°C do +65°C. Za ponovitev cikla vstopi tekočina v uparjalnik skozi plin. To je osnovni princip delovanja geotermalnega ogrevanja.
• Notranji krog. V njem se s pomočjo toplotnega izmenjevalnika toplotna energija prenaša iz hladilnega sredstva v hladilno tekočino v glavnem ogrevalnem sistemu hiše.

Za pravilno izvedbo geotermalnega ogrevanja z lastnimi rokami morate najprej izbrati shemo primarnega kroga in ustrezno toplotno črpalko.

Geotermalno ogrevanje je mogoče kombinirati s tradicionalnimi vrstami oskrbe s toploto - s plinskim kotlom, električnim ali trdim gorivom. Tako lahko zmanjšate tekoče stroške hladilne tekočine.

Vrste geotermalnega ogrevanja doma

Preden se lotite geotermalnega ogrevanja podeželske hiše z lastnimi rokami, morate izvesti številne predhodne ukrepe. Najprej poiščite optimalen način razporeditve cevi primarnega kroga.

Glavni pogoj za to je temperatura okolja, kjer se bodo vrstice nahajale. Ne sme biti nižja od +7°C. V praksi to vključuje namestitev cevovodov v tla. V nekaterih primerih je lahko glavno okolje ribnik ali reka.Vendar pregledi geotermalnega ogrevanja za to vrsto doma pogosto kažejo na nizko učinkovitost pozimi.

Če želite pravilno organizirati alternativno oskrbo s toploto, morate izvesti naslednje korake:

1. Izračunajte optimalno moč. Če bo geotermalno ogrevanje zasebne hiše glavno, mora njegova nazivna moč zagotoviti ogrevanje zraka v celotni stavbi.
2. Analizirajte sestavo tal in globino zmrzovanja. Od tega je odvisna izbira razporeditve cevi primarnega kroga.
3. Določite lokacijo toplotne črpalke. Da bi zmanjšali toplotne izgube, so geotermalni ogrevalni sistemi "naredi sam" nameščeni v ločenem prostoru - kleti ali gospodarskem poslopju. Pomembno je, da temperatura v njej ni nižja od +14 ° C.

Neupoštevanje teh preprostih pravil lahko povzroči okvaro sistema. Pogosto ocene lastnikov geotermalnega ogrevanja kažejo na pomen začetne analize in izbire prave opreme.

Da bi zagotovili nemoteno delovanje sistema, je potrebno namestiti avtonomni vir energije - generator.

Z vodoravno postavitvijo

Najmanj delovno intenzivna metoda vgradnje cevi primarnega kroga je vodoravna. Nahajajo se na globini od 0,5 do 3 m, da bi zmanjšali površino avtoceste, so razporejeni v zavojih. Toda hkrati mora biti razdalja do vsakega najmanj 20 cm.

Pred izvedbo geotermalnega ogrevanja se izvede primarna analiza stanja tal. Najprej se določi njegov prenos toplote. Lahko se giblje od 20 do W/m². Na podlagi tega se izračuna skupna dolžina primarnega kroga.

Poleg tega morate izvesti naslednje korake:

• Preverjanje stopnje zmrzovanja tal. Globina cevi mora biti pod tem indikatorjem;
• Podtalnica. Za njihovo naravno odstranitev v obdobjih velikih poplav se na dno jame nasuje plast peska;
• Izbira materiala za cevovod. Biti mora dovolj prožen in mehansko zanesljiv. Za geotermalno ogrevanje v Evropi se najpogosteje uporabljajo cevi iz zamreženega polietilena.

Če je pomembno vprašanje, koliko stane geotermalni ogrevalni sistem, bo horizontalna ureditev pripomogla k znatnemu zmanjšanju tekočih stroškov namestitve sistema. Pri vgradnji več primarnih krogov je potrebno vgraditi dovodne in odvodne kolektorje.

Z navpičnimi cevovodi

Ob upoštevanju osnovnih principov delovanja geotermalnega ogrevanja hiše je pri načrtovanju potrebno doseči največje segrevanje hladilne tekočine iz tal. To je mogoče storiti le pri namestitvi navpičnih črt.

Za organizacijo vertikalnega geotermalnega ogrevanja podeželske hiše z lastnimi rokami morate v njih narediti vodnjake globine od 30 do 100 m.

Ta shema je bolj delovno intenzivna kot vertikalna, vendar ima številne prednosti:

• Velika globina avtocest. V tem primeru se prenos toplote v okolje poveča za 25-30% - do 70 W/m²;
• Majhna površina za namestitev;
• Praktično ni odvisnosti od zmrzovanja tal.

Poleg te metode se za oskrbo s toplo vodo poleti pogosto uporabljajo osnovni principi geotermalnega ogrevanja. Da bi to naredili, je primarni krog postavljen v vodo - jezero ali reko.

Pred vrtanjem vrtin je potrebno opraviti analizo tal in določiti optimalno globino.Sestava tal bo neposredno vplivala na kompleksnost postopka.

Namestitev geotermalnega ogrevanja naredite sami

V praksi je izvedba tovrstne oskrbe s toploto težka naloga. Značilnost načrtovanja in namestitve geotermalnega ogrevanja z lastnimi rokami je prisotnost toplotne črpalke - glavne enote sistema.

Zasnova te naprave vključuje notranji krogotok hladilnega sredstva, kompresor, dušilko in uparjalnik. Za nadzor delovanja je potrebna elektronska enota. Na kaj morate biti pozorni pri izbiri geotermalne toplotne črpalke za ogrevanje?

• Vrsta naprave. Pri oskrbi s toploto se uporabljajo modeli podzemna voda. Poleg njih sta še "voda-voda" in "zrak-voda";
• Nazivna toplotna moč. Neposredno je odvisno od konstrukcijskih parametrov. Upoštevati je treba, da imajo skoraj vsi modeli vrednost te značilnosti do 18 kW;
• Poraba energije. To je vsota električne energije, ki je potrebna za delovanje kompresorja, črpalke in elektronske krmilne enote. Neposredno odvisno od nazivne moči naprave;
• Parametri ogrevalnega sistema – temperaturni pogoji in indikatorji optimalnega tlaka. Pri vseh sistemih geotermalnega ogrevanja, ki jih naredi sam, slednja vrednost običajno ne presega 3 barov;
• Cena. Trenutno je namestitev geotermalnega ogrevanja v zasebni hiši najdražja. In največji strošek je nakup toplotne črpalke. Zato je treba posebno pozornost nameniti pravilni izbiri te komponente sistema.

Poleg geotermalne toplotne črpalke za ogrevanje morate izbrati prave cevi za zunanji tokokrog.Izpolnjevati morajo določene zahteve. Še posebej, da imajo minimalni upor pri prenosu toplote. V idealnem primeru bi se za to uporabile jeklenice. Njihovo delovanje v tem okolju pa predstavlja več izzivov. Zato je geotermalno ogrevanje pogosto izdelano iz polimerno fleksibilnih cevovodov.

Po analizi pregledov geotermalnega ogrevanja doma lahko izpostavimo naslednje pozitivne lastnosti polimernih cevi za to vrsto oskrbe s toploto:

• Zadostna prilagodljivost. To je pomembno pri samostojnem urejanju horizontalnega geotermalnega ogrevanja za podeželsko hišo.
• Enostavna namestitev in povezava posameznih vezij. V ta namen se uporabljajo mehanske spojke.
• Možnost hitre zamenjave poškodovanega območja v nujnih primerih.

Prav tako ne pozabite na stroške. Glede na to, da princip delovanja geotermalne oskrbe s toploto temelji na toplotni črpalki, je treba zmanjšati stroške za nakup optimalnega modela te naprave.

Za popolno delovanje sistema je priporočljiva uporaba posebne sestave hladilne tekočine v primarnem krogu, ki ima zmrzišče pod 0°C.

Izračun stroškov geotermalnega ogrevanja

Za potrošnika je eden od odločilnih dejavnikov oskrbe s toploto njena cena in stroški vzdrževanja. Glede na bogate izkušnje evropske uporabe geotermalnega ogrevanja bi morali najprej izračunati optimalen proračun.

Če želite sami ustvariti geotermalno ogrevanje, toplotne črpalke ni priporočljivo izdelati sami. To je posledica zapletenosti zasnove in obveznih tehničnih izračunov njegovih parametrov.Najboljša možnost je nakup že pripravljene geotermalne toplotne črpalke.

Na trgu so modeli številnih evropskih proizvajalcev. Obstaja njihova ocena, ki vam bo pomagala pri odločitvi za najboljšo možnost:

• HELIOTERM;
• NEURA;
• OCHSNER;
• IDM.

Vse modele teh podjetij odlikuje ne le dobra kakovost, ampak tudi visoke cene. Zato je pred načrtovanjem geotermalnega ogrevanja zasebnega doma priporočljivo analizirati ponudbe na trgu.

Poleg teh stroškov morate upoštevati stroške drugih komponent - cevi, povezovalnih elementov in ožičenja notranjega ogrevanja hiše. Z lastno montažo geotermalnega ogrevalnega sistema lahko dosežete znatne prihranke. Vendar pa pri izbiri navpične namestitvene sheme za primarni krog ne morete storiti brez uporabe posebne opreme. V povprečju se stroški geotermalnega ogrevanja na ključ trenutno gibljejo od 700 tisoč do 1,2 milijona rubljev. Vse je odvisno od načrtovane zmogljivosti in proračuna.

Pred nakupom črpalke se prepričajte, da preberete ocene lastnikov geotermalnega ogrevanja. To vam bo pomagalo ugotoviti dejansko zmogljivost opreme.

Mnenja o geotermalnem ogrevanju

Kako si ustvariti objektivno mnenje o tovrstnem ogrevanju? Eden od načinov je, da podrobno preberete ocene o geotermalnem ogrevanju doma. To je treba storiti zelo previdno. Nekateri lastniki sistemov ne razumejo popolnoma, kako deluje geotermalno ogrevanje. Zato obstajajo negativne ocene o njegovem delovanju:

• Dolgo časa razmišljamo o smiselnosti vgradnje toplotne črpalke.Sistem je drag, a glede na električno ogrevanje hiše se je izkazal za zelo produktivno varčevalno orodje. Neracionalno je uporabljati samo geotermalno ogrevanje - voda se segreva predolgo. Zato ga uporabljamo kot pomožni sistem;
• Montaža toplotne črpalke s cevmi je trajala skoraj dva tedna. Kot se je izkazalo, je nemogoče graditi na mestu, kjer so bile položene avtoceste. In zasedajo precejšnjo površino dvorišča. Zdaj razmišljamo o preureditvi - izvrtali bomo vrtine in na novo montirali zunanji tokokrog;
• Zagotovili so nam, da je toplotna črpalka sposobna popolnoma ogreti našo precej veliko hišo - 230 m². Toda pozimi se voda v ceveh komaj segreje do +50°C. Zato morate občasno vklopiti rezervni električni kotel.

Ali se glede na zahtevnost namestitve in visoke stroške opreme splača vgraditi geotermalno ogrevanje? To mora biti uravnotežena odločitev, podprta z izračuni in popolno analizo celotnega sistema. Šele na podlagi teh podatkov je mogoče ugotoviti ustreznost vgradnje geotermalnega ogrevanja.

Pravi pregled delovanja geotermalnega ogrevanja najdete v videu: